Question

某班同學用如圖所示的裝置測定空氣里氧氣的含量．藥匙上放少量鈉，燒杯中裝滿水，先用彈簧夾夾住橡膠管．點燃鈉，伸入瓶中并塞上瓶塞．待鈉熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察廣口瓶內(nèi)水面變化情況．
（1）寫出燃燒匙中發(fā)生反應的化學方程式：

 

，將該生成物伸入瓶底的水中，生成的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為：

 

．
（2）實驗完畢，廣口瓶內(nèi)水面上升明顯小于空氣體積的1/5，對這一現(xiàn)象解釋正確的是：

 

a．該同學可能未塞緊瓶塞，導致鈉熄滅時外界空氣進入瓶內(nèi)
b．該同學可能使用鈉的量不足
c．該同學可能沒夾緊彈簧夾，鈉燃燒時部分空氣受熱從導管逸出
d．該同學可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞前瓶內(nèi)部分空氣受熱逸出．

Answer 1

考點：鈉的化學性質(zhì)

專題：金屬概論與堿元素

分析：（1）鈉和氧氣在加熱條件下反應生成過氧化鈉；根據(jù)方程式來判斷；
（2）造成測得氧氣的體積分數(shù)小于

1

5

的因素可以從以下三各方面考慮：1、裝置是否漏氣；2、藥品的用量是否充足；3、裝置是否冷卻到室溫．

解答： 解：（1）在加熱條件下，鈉和氧氣反應生成過氧化鈉，反應方程式為：2Na+O₂

△   .

Na₂O₂，過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，反應方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，該反應中氧化產(chǎn)物是氧氣，還原產(chǎn)物是氫氧化鈉，該反應中有一半氫氧化鈉既不是氧化產(chǎn)物也不是還原產(chǎn)物，所以氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：2，
故答案為：2Na+O₂

△   .

Na₂O₂；1：2；
（2）a．該同學可能未塞緊瓶塞，導致鈉熄滅時外界空氣進入瓶內(nèi)，從而使廣口瓶內(nèi)液體上升小于五分之一，故正確；
b．該同學可能使用鈉的量不足，導致氧氣未完全反應，從而使廣口瓶內(nèi)液體上升小于五分之一，故正確；
c．該同學可能沒夾緊彈簧夾，鈉燃燒時部分空氣受熱從導管逸出，壓強減小，應該使廣口瓶內(nèi)液體上升大于五分之一，故錯誤；
d．該同學可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞前瓶內(nèi)部分空氣受熱逸出，壓強減小，應該使廣口瓶內(nèi)液體上升大于五分之一，故錯誤；
故選ab．

點評：本題考查了探究空氣中氧氣的含量，明確實驗原理是解本題關鍵，知道從裝置、藥品、氣體溫度等方面分析失敗原因，難度中等．