Question

11．某�；瘜W興趣小組就空氣中氧氣的含量進行實驗探究：
【集體討論】：（1）討論后同學們認為，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會跟空氣中的其它成分反應，而且生成物為固體．他們應該選擇B
A．蠟燭   B．紅磷    C．木炭
為了充分消耗容器中的氧氣，藥品的用量應保證足量（或過量）．寫出紅磷燃燒的文字表達式磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷
（2）小組同學共同設計了如圖所示的兩套裝置，你認為合理的是（填編號）A．為了確保實驗的成功，在裝藥品之前應該檢查裝置的氣密性．
【分組實驗】：在討論的基礎上，他們分組進行了實驗．
【數據分析】：實驗結束后，整理數據如下：（注：集氣瓶容積為100mL）

組別	1	2	3	4	5	6
進入集氣瓶中水的體積（mL）	20	21	19	20	22	18

（3）通過對實驗結果的交流，大多數同學都驗證出氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．通過實驗還可以推斷集氣瓶中剩余氣體的物理性質是難溶于水、化學性質是不能燃燒、不支持燃燒
【實驗拓展】：
（4）已知鎂在空氣中燃燒可分別與氧氣和氮氣反應，都生成固體物質，此實驗中鎂不能（填“能”或“不能”）代替紅磷，其原因是；鎂既能與氧氣又能與氮氣反應．

Answer 1

分析 （1）紅磷能在空氣中燃燒，又不會跟空氣中的其它成分反應，且生成物是固體物質；為保證耗盡瓶內氧氣，要加入足夠的藥品，一般加入過量的藥品；
（2）同樣都是紅磷，放在不同的位置會對應不同的實驗結果，因此讓紅磷在較低的位置能夠更有效消耗裝置內的氧氣；因為是測定空氣中氧氣的含量，因此要求裝置的氣密性要好，故在實驗前應檢查裝置的氣密性；
（3）由于氧氣被完全反應，瓶內氣體體積減少，進入水的體積即為減少氣體氧氣的體積．從表中數據分析得出氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；剩余的藥品不再繼續(xù)燃燒，說明余下的氣體不能燃燒、不支持燃燒，剩余氣體量不變也證明其難溶于水；
（4）根據鎂燃燒消耗氧氣和氮氣，反應后進入集氣瓶中的水量偏多分析．

解答 解：（1）蠟燭、硫粉燃燒都有氣體生成，不符合選用藥品的特征；紅磷能與氧氣反應且生成固體五氧化二磷，符合選用特征；通常加入過量的藥品，確保瓶內氧氣完全消耗；
（2）B裝置中燃燒匙的位置偏上，紅磷燃燒時，放出熱量，不利于把集氣瓶下部的氧氣耗盡，因此不能選B，應選A．為了確保實驗的成功，在裝藥品之前應該 檢查裝置的氣密性，裝置漏氣會使結果不準確；
（3）圖表所示，進入水的體積約占瓶內容積的$\frac{1}{5}$，說明被消耗的氧氣占空氣體積的$\frac{1}{5}$；藥品有剩余、氣體也有大量剩余，而燃燒卻沒有繼續(xù)，可說明各剩余氣體不能燃燒，也不支持燃燒；
（4）鎂在空氣中燃燒可分別與氧氣和氮氣反應，都生成固體物質，因此集氣瓶中氣體減少會很多，進入集氣瓶中的水就很多，造成測得的氧氣的含量偏大，故鎂不能代替紅磷測量空氣中氧氣的含量．
答案：
（1）B；足量（或過量）；磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）A；檢查裝置的氣密性；
（3）$\frac{1}{5}$；難溶于水；不能燃燒、不支持燃燒；
（4）不能；鎂既能與氧氣又能與氮氣反應．

點評 本題主要考查紅磷測定空氣組成的實驗原理、現象及誤差分析，掌握測定的原理是解題的關鍵．根據實驗操作圖，回憶實驗中注意事項，從而回答該實驗的有關問題．對于實驗的改進，要從原理上來考慮．