Question

【題目】為了測定空氣中氧氣含量，某興趣小組設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究：

Ⅰ．燃燒紅磷法測定空氣中氧氣的含量。

甲組同學(xué)按照教材內(nèi)容設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置。

（實(shí)驗(yàn)原理）利用紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷固體，集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，燒杯內(nèi)水倒流。寫出紅磷在空氣中燃燒的文字表達(dá)式____________________________。

（實(shí)驗(yàn)步驟）

（1）用彈簧夾夾緊橡皮管；

（2）點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即伸入瓶中并塞緊瓶塞；

（3）__________________________________________________________________（補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟）；

（4）觀察水倒流至集氣瓶并記錄水面的變化情況。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)操作完全規(guī)范下，集氣瓶內(nèi)上升的水面仍然始終小于理論值。

（拓展研究）查閱資料得知，當(dāng)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)降至約為7%以下時(shí)，紅磷不再燃燒，由此可知，燃燒紅磷法測定結(jié)果不夠準(zhǔn)確的原因的是________________________________________。

Ⅱ．探究脫氧劑測定空氣中氧氣含量。使用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)原理是利用脫氧劑中鐵在常溫下能夠消耗裝置內(nèi)氧氣，但實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先進(jìn)行的操作是_______________________，具體操作是關(guān)閉彈簧夾，將注射器活塞向外拉一定距離，___________（完善操作、現(xiàn)象與結(jié)論）。

（實(shí)驗(yàn)過程）

步驟1：在注射器中放入足量脫氧劑粉末，打開彈簧夾；

步驟2：注射器向右拉至一定距離，關(guān)閉彈簧夾；

步驟3：一段時(shí)間后活塞位置不再發(fā)生變化，記錄數(shù)據(jù)。

（數(shù)據(jù)處理）

（1）實(shí)驗(yàn)中需要記錄的數(shù)據(jù)有________________（填字母）。

A．反應(yīng)前注射器中原有空氣的體積 B． 反應(yīng)后注射器中剩余氣體的體積

（2）上述實(shí)驗(yàn)測定過程至少需要重復(fù)兩次，其目的是________________，最終計(jì)算得出氧氣約占空氣的體積分?jǐn)?shù)。

（實(shí)驗(yàn)評價(jià)）與燃燒紅磷法相比，脫氧劑法測定空氣中氧氣含量的優(yōu)點(diǎn)是_____________________。

Answer 1

【答案】紅磷+氧氣五氧化二磷 反應(yīng)完全后，冷卻至室溫，打開止水夾紅磷不能將氧氣耗盡檢查裝置的氣密性松手后注射器活塞恢復(fù)到原位，說明氣密性良好AB減小實(shí)驗(yàn)誤差操作簡便；環(huán)保；節(jié)能；結(jié)論更可靠

【解析】

實(shí)驗(yàn)原理：紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷固體，故紅磷在空氣中燃燒的文字表達(dá)式為紅磷+氧氣五氧化二磷；

實(shí)驗(yàn)步驟：（3）燃燒結(jié)束后需要冷卻到室溫，故實(shí)驗(yàn)步驟為反應(yīng)完全后，冷卻至室溫，打開止水夾；

拓展研究：當(dāng)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)降至約為7%以下時(shí)，紅磷不再燃燒，由此可知，燃燒紅磷法測定結(jié)果不夠準(zhǔn)確的原因的是紅磷不能將氧氣耗盡；

Ⅱ、該實(shí)驗(yàn)為探究脫氧劑測定空氣中氧氣含量，故需要在實(shí)驗(yàn)前檢查檢查裝置的氣密性；具體操作是關(guān)閉彈簧夾，將注射器活塞向外拉一定距離，松手后注射器活塞恢復(fù)到原位，說明氣密性良好；

數(shù)據(jù)處理：

（1）因?qū)嶒?yàn)需要計(jì)算氧氣的體積分?jǐn)?shù)，故需要知道反應(yīng)前注射器中原有空氣的體積以及反應(yīng)后注射器中剩余氣體的體積，故選擇AB；

（2）測量實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，其目的是為了減小誤差；

實(shí)驗(yàn)評價(jià)：與燃燒紅磷法相比，脫氧劑法測定空氣中氧氣含量的優(yōu)點(diǎn)是操作簡便、環(huán)保、節(jié)能、結(jié)論更可靠，對于學(xué)生實(shí)驗(yàn)來看，操作更安全（合理即可）。