Question

26、在“空氣中氧氣含量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)探究中，甲生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：
在燃燒匙內(nèi)盛過量紅磷，點(diǎn)燃后立即插入集氣瓶?jī)?nèi)，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾，水注入集氣瓶．（實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示）回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到的主要現(xiàn)象是

 

，

 

．反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（2）乙生用上述實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定的結(jié)果是：空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏差，其操作上的原因可能是（要求答出兩種）：

 

，

 

．
（3）丙生也設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，裝置和操作同上，只不過用木炭代替了紅磷．當(dāng)木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾后，水能否進(jìn)入集氣瓶？為什么？

 

 

．
（4）若仍然用木炭代替紅磷，丙生的實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)作何改進(jìn)，才能保證實(shí)驗(yàn)成功？（只需答出實(shí)驗(yàn)方案中須改進(jìn)的地方）

 

．

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要考慮到紅磷燃燒和進(jìn)入集氣瓶中水的體積，化學(xué)方程式要注意配平和條件．
（2）造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確的原因要從是否進(jìn)入空氣和氧氣是否全部被消耗等方面考慮．
（3）用其他試劑代替紅磷時(shí)，主要考慮和氧氣反應(yīng)的生成物是否是氣體，因?yàn)樯�成氣體會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
（4）為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，就要把生成的氣體吸收，吸收二氧化碳就要用氫氧化鈉溶液．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紅磷燃燒時(shí)生成大量白煙，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占總氣體的

1

5

；化學(xué)方程式為4P+5O₂

點(diǎn)燃  .

2P₂O₅
（2）驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確的原因要從是否進(jìn)入空氣和氧氣是否全部被消耗等方面考慮．進(jìn)入空氣就是瓶塞沒有塞緊或裝置漏氣，紅磷不足會(huì)使氧氣有剩余，另外，如果裝置沒冷卻就打開止水夾，進(jìn)入的氣體也會(huì)比實(shí)際的少．
（3）用木炭代替紅磷時(shí)，木炭和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，因?yàn)榈纳�成氣體會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
（4）為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，就要把生成的氣體吸收，吸收二氧化碳就要用氫氧化鈉溶液，故可以在瓶壁上預(yù)先淌一層氫氧化鈉溶液．
答案：（1）紅磷燃燒生成大量白煙；注入集氣瓶中的水約占其體積的

1

5

4P+5O₂

點(diǎn)燃  .

2P₂O₅
（2）瓶塞未塞緊，造成裝置漏氣；紅磷不足；集氣瓶未冷卻至室溫就注入水
（3）不能；木炭燃燒生成的CO₂與消耗的氧氣的體積相等，紅磷燃燒前后集氣瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)不變
（4）在集氣瓶?jī)?nèi)壁上預(yù)先淌一層氫氧化鈉溶液或在瓶塞上插入吸有NaOH溶液的膠頭滴管在打開鐵夾前，將膠頭滴管中的NaOH溶液注入集氣瓶中．

點(diǎn)評(píng)：本題從全方位考查了測(cè)定空氣中氧氣體積的實(shí)驗(yàn)，很全面，很有代表性．