Question

某校化學(xué)興趣小組就空氣中氧氣的含量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：
[集體討論]：
（1）討論后同學(xué)們認(rèn)為，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會(huì)跟空氣中的其它成分反應(yīng)，而且生成物為固體．他們應(yīng)該選擇（填編號(hào)）

B

，
A．蠟燭          B．紅磷          C．硫粉
為了充分消耗容器中的氧氣，藥品的用量應(yīng)保證

足量

．
（2）小組同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如圖的兩套裝置，你認(rèn)為合理的是（填編號(hào)）

A

．
為了確保實(shí)驗(yàn)的成功，在裝藥品之前應(yīng)該

檢查裝置的氣密性

．
[分組實(shí)驗(yàn)]
在討論的基礎(chǔ)上，他們分組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)．
[數(shù)據(jù)分析]實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，整理數(shù)據(jù)如下：
（注：集氣瓶容積為100mL）

組    別	1	2	3	4	5	6
進(jìn)入集氣瓶中水的體積（mL）	20	21	19	20	22	18

（3）通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流，大多數(shù)同學(xué)都驗(yàn)證出氧氣約占空氣體積的

1

5

．
通過(guò)實(shí)驗(yàn)還可以推斷集氣瓶中剩余氣體的性質(zhì)是

難溶于水

、

不燃燒、不支持燃燒

．（寫兩點(diǎn)）
[實(shí)驗(yàn)拓展]
（4）小組的同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后又嘗試用木炭重新做了以上實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)水幾乎沒(méi)有進(jìn)入集氣瓶．你認(rèn)為，其主要原因是

木炭燃燒在消耗氧氣的同時(shí)會(huì)生成二氧化碳?xì)怏w，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)基本不變

；經(jīng)討論，同學(xué)們一致認(rèn)為如果事先在集氣瓶?jī)?nèi)注入少量

氫氧化鈉溶液

來(lái)吸收

二氧化碳

氣體，以減小瓶?jī)?nèi)氣壓，則實(shí)驗(yàn)也能取得較好的效果．

Answer 1

分析：（1）磷燃燒生成五氧化二磷固體，為保證耗盡瓶?jī)?nèi)氧氣，一般加入過(guò)量的藥品； 
（2）同樣都是紅磷，放在不同的位置會(huì)對(duì)應(yīng)不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，由于氧氣相對(duì)密度較大，因此讓紅磷在較低的位置能夠更有效消耗裝置內(nèi)的氧氣；
（3）把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求平均值就是氧氣的相對(duì)準(zhǔn)確的數(shù)值，剩余氣體量不變證明其難溶于水亦不能燃燒且不與紅磷反應(yīng)，只有氧氣才能與紅磷反應(yīng)；
（4）木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，然后根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)進(jìn)行解答．在（密閉環(huán)境中同時(shí)還可能會(huì)生成一氧化碳，所以即使改進(jìn)也不是很合適的方案）

解答：解：（1）因?yàn)橄灎T和硫粉燃燒后產(chǎn)生新的氣體，不能使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)改變，故選B；通常加入過(guò)量的藥品，確保瓶?jī)?nèi)氧氣完全消耗；故答案為：B；足量；
（2）實(shí)驗(yàn)A和B的區(qū)別在于紅磷的位置，而這一點(diǎn)與氧氣的密度有關(guān)，由于氧氣的密度大于空氣，所以紅磷在稍微低的位置更利于反應(yīng)的進(jìn)行，也更利于氧氣的消耗，所以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)A更合理．為了確保實(shí)驗(yàn)的成功，在裝藥品之前應(yīng)該 檢查裝置的氣密性，裝置漏氣會(huì)使結(jié)果不準(zhǔn)確．故答案為：A；檢查裝置的氣密性．
（3）通過(guò)表中數(shù)據(jù)分析，平均各小組的數(shù)值為20mL，即氧氣的體積為20mL，所以氧氣約占空氣體積的

1

5

；剩余氣體量不變證明其難溶于水亦不能燃燒且不與紅磷反應(yīng)．故答案為：

1

5

；難溶于水；不燃燒、不支持燃燒；
（4）木炭燃燒在消耗氧氣的同時(shí)會(huì)生成二氧化碳?xì)怏w，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)基本不變；木炭燃燒生成二氧化碳，所以應(yīng)用少量的氫氧化鈉溶液來(lái)吸收二氧化碳，這樣就不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果．故答案為：木炭燃燒在消耗氧氣的同時(shí)會(huì)生成二氧化碳?xì)怏w，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)基本不變；氫氧化鈉溶液；二氧化碳．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查用紅磷測(cè)定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，難度稍大．