Question

某化學興趣小組的同學對空氣中氧氣含量的測定實驗進行探究．

（1）如圖1所示裝置和藥品進行實驗，待紅磷燃燒熄滅、裝置冷卻后打開止水夾后看到

 

，反應的文字表達式是

 

．
（2）甲同學：用木炭替代紅磷完成上述實驗，發(fā)現(xiàn)集氣瓶內并沒有吸入水，其原因是

 

，經(jīng)過思考該同學向集氣瓶內加入

 

，再重新實驗，得到了氧氣約占空氣體積

1

5

的結論．
（3）乙同學：用鐵絲替代紅磷，完成上述實驗，發(fā)現(xiàn)集氣瓶內并沒有吸入水，其原因是

 

．
（4）丙同學用鎂條代替紅磷來測定空氣中氧氣的含量．結果卻發(fā)現(xiàn)倒吸的水量遠遠超過集氣瓶內空氣體積的

1

5

．你認為造成此現(xiàn)象的原因可能是

 

．
A．裝置有點漏氣B．沒有冷卻到室溫就打開止水夾
C．鎂條的量不足D．鎂條與空氣中的其它氣體發(fā)生了反應
（5）小組內同學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考慮的是

 

．
（6）實驗是科學探究的重要方法．小組內同學還對該實驗進行了如圖2改進，請結合圖2，回答有關問題．資料：銅+氧氣

加熱

氧化銅，氧化銅黑色固體．
下表提供的實驗數(shù)據(jù)，完成下表

硬質玻璃管中空氣的體積	反應前注射器中空氣體積	反應后注射器中氣體體積	實驗測得空氣中氧氣的體積分數(shù)
25mL	15mL	9mL

（2）圖2裝置一和裝置二中氣球的位置不同

 

（填“裝置一”或“裝置二”）更合理，理由是

 

．
（3）若實驗測得的結果偏小（氧氣的體積分數(shù)小于21%），可能的原因有哪些？（列舉兩條）

 

；

 

．

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）磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，打開止水夾后燒杯中的水進入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一，可以據(jù)此解答該題；
（2）木炭燃燒后生成二氧化碳，不能在廣口瓶內外產(chǎn)生壓強差，可用氫氧化鈉溶液吸收，據(jù)此解答該題；
（3）鐵絲在空氣中不燃燒，鐵絲只能在純凈的氧氣中燃燒，據(jù)此解答該題；
（4）鎂條不但可以和氧氣反應，也可以和氮氣反應，可以據(jù)此解答；
（5）根據(jù)藥品與氧氣反應的產(chǎn)物是否能夠產(chǎn)生壓強差來進行解答；
（6）①注射器內氣體減少的量就是氧氣的量；
②從兩種裝置的區(qū)別來分析；
③根據(jù)測定空氣中氧氣的體積分數(shù)實驗的原理、注意事項分析回答．

解答：解：（1）磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，打開止水夾后燒杯中的水進入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一，表達式為：磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；
（2）用木炭代替紅磷來測定空氣中氧氣的含量．結果卻發(fā)現(xiàn)水幾乎沒有倒吸的原因是：木炭燃燒消耗氧氣，但也同時生成氣體二氧化碳，使瓶內氣體體積基本沒有變化；可用氫氧化鈉溶液吸收生成的二氧化碳，得出結論；
（3）鐵絲在空氣中不燃燒，鐵絲只能在純凈的氧氣中燃燒，故集氣瓶內并沒有吸入水；
（4）鎂條不但可以和氧氣反應，也可以和氮氣反應，所以消耗的氣體的體積要大于五分之一，故選D；
（5）根據(jù)藥品與氧氣反應的產(chǎn)物是否能夠產(chǎn)生壓強差可以知道在選擇藥品時要保證藥品本身是固體，能且只能和空氣中氧氣反應，且生成物不是氣體；
（6）①注射器內氣體減少的量就是氧氣的體積，則實驗測得空氣中氧氣的體積分數(shù)為：

15ml-9ml

25ml+15ml

×100%=15%；
②裝置二與裝置一裝置比較，裝置二中的氣球在玻璃管的后部，更易讓空氣流通，氧氣與銅能充分反應；
③在測定空氣中氧氣的體積分數(shù)時，實驗后發(fā)現(xiàn)測定氧氣的體積分數(shù)低于五分之一，可能的原因有：Ⅰ、銅粉的量可能不足，沒有將氧氣消耗盡；Ⅱ、裝置可能漏氣；Ⅲ、實驗中可能未冷卻至室溫就讀數(shù)等．
故答案為：（1）水倒吸入集氣瓶中，約到集氣瓶1刻度線；磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；
（2）炭燃燒消耗氧氣，但也同時生成氣體二氧化碳，使瓶內氣體體積基本沒有變化；氫氧化鈉溶液；
（3）鐵絲在空氣中不燃燒，鐵絲只能在純凈的氧氣中燃燒；
（4）D；
（5）要保證藥品本身是固體，能且只能和空氣中氧氣反應，且生成物不是氣體；
（6）①15%；
②裝置二；能讓空氣更易流通，全部通過銅粉，使氧氣與銅粉充分反應；
③銅粉的量不足；未待裝置完全冷卻至室溫就讀數(shù)

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、實驗關鍵、現(xiàn)象和結論、裝置的評價和改進等內容的考查．