Question

14．某校化學(xué)活動(dòng)小組對(duì)測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)做了如下回顧和探究．
【知識(shí)回顧】初中化學(xué)常采用燃燒某物質(zhì)的方法來測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)（如圖一）．寫出該物質(zhì)在空氣中燃燒的符號(hào)表達(dá)式：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．若實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，該實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是氧氣約占空氣體積的五分之一．該方法測(cè)定的結(jié)果偏小的可能原因是①②④（填序號(hào)）．
①紅磷量不足        ②裝置氣密性不好
③彈簧夾沒有加緊    ④沒有冷卻到室溫
【探究實(shí)驗(yàn)】活動(dòng)小組同學(xué)用如圖二的裝置進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)．待點(diǎn)燃的鎂條在密閉的集氣瓶中停止燃燒，冷卻到室溫，打開止水夾，發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中的水的體積約為其容積的70%．
【提出問題】集氣瓶中氣體為什么減少了70%這么多？
【討論分析】根據(jù)空氣的組成，可推出減少的氣體中一定有氮?dú)�，因�(yàn)槿绻�鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，
則進(jìn)入集氣瓶中的水的體積最多不超過容積的21%．
【查閱資料】鎂條的化學(xué)性質(zhì)很活潑，能和氧氣劇烈反應(yīng)；也能在氮?dú)庵腥紵�，產(chǎn)物為黃綠色的氮化鎂固體．
【反思拓展】如果用燃燒法來測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，不能選用鎂條，因?yàn)殒V條除了和氧氣反應(yīng)，還要和氮?dú)獾确磻?yīng)；也不能選用鐵絲，其原因是鐵絲在空氣中不能燃燒；一般也不會(huì)選用木炭或硫粉，其原因是碳和硫燃燒產(chǎn)生氣體占據(jù)了消耗掉的氧氣的空間，壓強(qiáng)不變，不能準(zhǔn)確測(cè)定氧氣的含量．請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，總結(jié)“用燃燒法測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)”時(shí)，對(duì)選用的反應(yīng)物及生成物分別有何要求：
易于跟空氣中氧氣反應(yīng)而不能與其他成分反應(yīng)，不能產(chǎn)生氣體．

Answer 1

分析 （1）紅磷燃燒產(chǎn)生五氧化二磷，氧氣約占空氣體積的五分之一；實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵為白磷過量、反應(yīng)充分、氣密性良好等；
（2）根據(jù)空氣主要是由氮?dú)夂脱鯕饨M成的，其中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為五分之一；鎂燃燒會(huì)消耗氮?dú)夂脱鯕獾龋桓鶕?jù)分析總結(jié)測(cè)定氧氣合理的方法．

解答 解：（1）紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，打開止水夾后燒杯中的水進(jìn)入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一，該反應(yīng)生成了五氧化二磷，其符號(hào)表達(dá)式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$P₂O₅；進(jìn)入集氣瓶中水的體積小于五分之一，有可能有以下幾點(diǎn)：裝置漏氣、紅磷的量不足、沒有冷卻就讀數(shù)；如果進(jìn)入集氣瓶中水的體積大于五分之一，可能是操作太慢，或沒有夾緊彈簧夾，致使裝置內(nèi)的部分空氣逸散出來；
故答案為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；氧氣約占空氣體積的五分之一；①②④；
（2）【討論分析】空氣主要是由氮?dú)夂脱鯕饨M成的，其中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為五分之一，鎂燃燒會(huì)消耗氮?dú)夂脱鯕�，�?dǎo)致消耗的氣體多，進(jìn)入的水就多；故答案為：氮?dú)猓?1；
【反思拓展】鐵絲在空氣中不能燃燒，只能在氧氣中燃燒；木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，硫粉燃燒生成二氧化硫氣體，產(chǎn)生的氣體占據(jù)了消耗掉的氧氣的空間，壓強(qiáng)不變，不能用于該實(shí)驗(yàn)；用燃燒法測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)時(shí)，反應(yīng)物易于跟空氣中氧氣反應(yīng)而不能與其他成分反應(yīng)，生成物不能產(chǎn)生氣體（如果能夠想辦法處理后期生成的氣體也可以考慮使用）；
故答案為：鐵絲在空氣中不能燃燒；碳和硫燃燒產(chǎn)生氣體占據(jù)了消耗掉的氧氣的空間，壓強(qiáng)不變，不能準(zhǔn)確測(cè)定氧氣的含量；易于跟空氣中氧氣反應(yīng)而不能與其他成分反應(yīng)；不能產(chǎn)生氣體．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了測(cè)定空氣里氧氣含量的有關(guān)知識(shí)，根據(jù)題目出示的信息結(jié)合已學(xué)知識(shí)提高自己的分析能力．