Question

2．某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖，該同學的實驗步驟如下：
（1）將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標記；
（2）組裝儀器，檢查裝置的氣密性；
（3）將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立刻伸入瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞；
（4）充分反應后，待集氣瓶冷卻，打開止水夾；請回答下列問題：
①該實驗中紅磷足量的目的是使空氣中的氧氣全部消耗完；紅磷燃燒的現(xiàn)象是，產(chǎn)生大量白煙，放出大量的熱，發(fā)出黃白色火焰．
②步驟（4）中打開止水夾后觀察的現(xiàn)象是水沿導管進入集氣瓶，最終進入的水約是$\frac{1}{5}$．
③若實驗中進入集氣瓶的水小于$\frac{1}{5}$，原因可能是：裝置漏氣；紅磷量不足．（任寫兩點）
④不改變實驗條件情況下，紅磷不能（填‘能’或‘不能’）用硫代替．
⑤由本實驗可以推測出氮氣具有的性質(zhì)是：氮氣難溶于水．（任寫一點）
⑥假若成年人一天吸進體內(nèi)的氧氣大約是8L，則成年人一天需要吸入體內(nèi)約38L空氣．

Answer 1

分析 本題是測定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因為磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，從而得到正確的結論．因此在選擇可燃物時，必須考慮到：燃燒的條件；生成物的狀態(tài)；不與空氣中其他物質(zhì)發(fā)生反應．保證本實驗成功的關鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)．

解答 解：①為了使集氣內(nèi)的氧氣完全消耗完在做實驗時紅磷要過量，紅磷燃燒的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙，放出大量的熱，發(fā)出黃白色火焰．
②紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內(nèi)的壓強減小，進入水的體積約為容積的$\frac{1}{5}$；
③若實驗中進入集氣瓶的水小于$\frac{1}{5}$，原因可能是：裝置漏氣最終會使瓶內(nèi)氣體減少的少，水倒流入瓶內(nèi)的就少；紅磷量不足，沒有將氧氣完全消耗；沒有冷卻到室溫就打開止水夾，瓶內(nèi)氣壓比室溫下偏大，水倒流入瓶內(nèi)的就少；
④測定空氣中氧氣的體積分數(shù)利用的是壓強的改變，所以若把紅磷換成硫，硫和氧氣反應又生成二氧化硫，沒有改變集氣瓶內(nèi)的壓強，達不到實驗目的；
⑤紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內(nèi)的壓強減小，進入水的體積約為容積的$\frac{1}{5}$，說明氮氣難溶于水或氮氣不支持燃燒；
⑥氣中氧氣的體積分數(shù)約為21%，成年人每分鐘大約需要吸入8L氧氣，大致需要空氣是：8L÷21%=38L．
答案：
①使空氣中的氧氣全部消耗完；產(chǎn)生大量白煙；
②$\frac{1}{5}$：
③裝置漏氣；紅磷量不足；
④不能；
⑤氮氣難溶于水；
⑥38．

點評 本考點考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實驗方案的評價，對實驗方案進行評價是近幾年中考的一個重點．評價包括對實驗方案的評價、實驗過程的評價、實驗結論的評價等，要認真把握．在做測定空氣中氧氣的體積分數(shù)實驗時選擇的藥品只能跟空氣中的氧氣反應不能跟其它物質(zhì)發(fā)生反應，同時還不能產(chǎn)生氣體．