Question

某化學興趣活動小組為測定空氣中氧氣的含量，進行如下探究實驗：
（1）如圖1所示，在一個具有刻度和可以滑動的活塞的玻璃容器中放入一粒白磷（白磷燃燒所需的最低溫度為40℃），將玻璃容器固定好，放在盛有85℃熱水的燒杯上．請回答下列問題：

①實驗中可以看到玻璃容器內(nèi)白磷燃燒時的現(xiàn)象是

 

，該反應(yīng)的文字表達式是

 

．實驗結(jié)束后，恢復至常溫，活塞應(yīng)停在刻度

 

處，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是：白磷燃燒消耗了空氣中氣態(tài)的

 

而生成了固態(tài)的

 

，從而使玻璃容器內(nèi)的氣體體積

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
②玻璃容器內(nèi)余下的氣體主要是

 

．
③此反應(yīng)中白磷要過量，目的是

 

．
（2）小軍根據(jù)燃燒紅磷測定空氣中氧氣含量的實驗原理，認為可用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，并按如圖2裝置進行實驗．他依據(jù)的實驗原理可能是

 

．
①小軍檢查裝置氣密性后，將盛有足量紅熱木炭的燃燒匙迅速伸入集氣瓶中，并把塞子塞緊，待紅熱的木炭熄滅并冷卻至室溫后，打開彈簧夾，并未發(fā)現(xiàn)倒吸現(xiàn)象．經(jīng)過認真分析，小軍發(fā)現(xiàn)實驗失敗的原因是（答一條）

 

．
②小軍反思上述實驗的探究過程后認為：用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時，在藥品的選擇或生成物的要求上應(yīng)考慮的是（答一條）

 

．
（4）物質(zhì)在空氣中燃燒，多數(shù)只與氧氣反應(yīng)，也有不同的，如鎂在空氣中燃燒不公與氧氣反應(yīng)，還與氮氣和二氧化碳反應(yīng)．圖2是測定空氣中燃燒氧氣含量的裝置圖，燃燒匙內(nèi)放入紅磷，測得氧氣約占空氣總體積的

1

5

．
（5）若用木炭代替紅磷，在不改動裝置的情況下進行實驗后，幾乎沒有水進入集氣瓶中，原因是

 

．
（6）若用鎂條代替紅磷，實驗后，集所瓶中進入的水量應(yīng)該

 

（填“大于”或“小于”）用鐵絲也不能完成實驗，請你總結(jié)該實驗所用藥品應(yīng)該滿足的條件是：
①

 

；
②

 

；
③

 

．

Answer 1

考點：測定空氣里氧氣含量的探究,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）白磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象為黃色火焰，冒出大量白煙；空氣主要是由氮氣和氧氣組成的，其中氧氣的體積分數(shù)為五分之一；實驗成功的關(guān)鍵為白磷過量、反應(yīng)充分、氣密性良好等；
（2）①根據(jù)木炭的可燃性及燃燒的產(chǎn)物回答．②根據(jù)實驗時藥品選擇的依據(jù)回答．
（5）根據(jù)碳燃燒的產(chǎn)物進行分析；
（6）鎂不但可以和氧氣反應(yīng)，而且也能夠和氮氣反應(yīng)，可以據(jù)此解答．

解答：解：（1）白磷能與空氣中的氧氣反應(yīng)，發(fā)出黃色火焰，冒出大量白煙，白煙是五氧化二磷，空氣主要是由氮氣和氧氣組成的，因此，白磷消耗完氧氣后剩余的氣體主要是氮氣；空氣中氧氣的體積分數(shù)為五分之一；實驗成功的關(guān)鍵為白磷過量、反應(yīng)充分、氣密性良好等，白磷過量是為了除盡氧氣；
故答案為：①發(fā)黃光、產(chǎn)生大量白煙；磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；4，氧氣，五氧化二磷，減��；②氮氣；③充分除盡氧氣．
（2）小軍根據(jù)燃燒紅磷測定空氣中氧氣含量的實驗原理，認為可用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，是因為木炭燃燒也消耗氧氣；
①小軍實驗失敗的原因是木炭燃燒雖消耗了氧氣，但產(chǎn)生了新的二氧化碳氣體，致使集氣瓶內(nèi)氣體壓強沒有明顯變化．
②用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時，在藥品的選擇或生成物的要求上應(yīng)考慮的是：藥品要能在空氣中燃燒且燃燒時只消耗氧氣；生成物最好不是氣體，如果生成物是氣體，則應(yīng)用其它物質(zhì)將其完全吸收．
（5）若用木炭代替紅磷，在不改動裝置的情況下進行實驗后，幾乎沒有水進入集氣瓶中，原因是裝置內(nèi)外沒有明顯的氣壓變化；
（6）鎂條燃燒不但消耗氧氣也消耗氮氣，這樣會使氣體減少的總量要大于容器體積的五分之一，而使結(jié)果偏大，故不能用鎂進行實驗．
總結(jié)該實驗所用藥品應(yīng)該滿足的條件是：
①藥品要能在空氣中燃燒；
②燃燒時只消耗氧氣；
③生成物最好不是氣體，如果生成物是氣體，則應(yīng)用其它物質(zhì)將其完全吸收．
故答案為：
（1）①發(fā)黃光、產(chǎn)生大量白煙，磷+氧氣

點燃

五氧化二磷． 4，氧氣 五氧化二磷，減�。�
②氮氣．③充分除盡氧氣．
（2）木炭燃燒也消耗氧氣．
①木炭燃燒雖消耗了氧氣，但產(chǎn)生了新的二氧化碳氣體，致使集氣瓶內(nèi)氣體壓強沒有明顯變化．
②生成物最好不是氣體，如果生成物是氣體，則應(yīng)用其它物質(zhì)將其完全吸收．
（5）裝置內(nèi)外沒有明顯的氣壓變化．
（6）大于；①藥品要能在空氣中燃燒；②燃燒時只消耗氧氣；
③生成物最好不是氣體，如果生成物是氣體，則應(yīng)用其它物質(zhì)將其完全吸收．

點評：空氣是人類寶貴的自然資源，在中考中占有重要的地位，特別是空氣中氧氣含量的測定，要注意測定原理、實驗關(guān)鍵、現(xiàn)象和結(jié)論、裝置的評價和改進等內(nèi)容的考查．