Question

16．用來測(cè)定空氣成分的方法很多，圖1所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒的測(cè)定方法．實(shí)驗(yàn)過程是：

第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標(biāo)記．
第二步：點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊．
第三步：待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)水被吸
入集氣瓶中，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的$\frac{1}{5}$．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的$\frac{1}{5}$，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可是①紅磷過少，②未冷卻到室溫就打開止水夾．（至少二點(diǎn)）
（2）某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（如圖2所示 ）你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是：不用在瓶外點(diǎn)燃紅磷，不會(huì)因插入不迅速而發(fā)生瓶?jī)?nèi)外氣體交換，使測(cè)量不難準(zhǔn)確
（3）這個(gè)實(shí)驗(yàn)除了可以得出氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$的結(jié)論外，還可推導(dǎo)出氮?dú)怆y（填“易”或“難”）溶于水和其化學(xué)性質(zhì)不活撥（填“活潑”或“不活撥”）的結(jié)論．
（4）在此實(shí)驗(yàn)過程中能否用碳、硫代替紅磷？否（填“能”或“否”）原因是木炭燃燒生成的產(chǎn)物是二氧化碳?xì)怏w，硫燃燒生成的產(chǎn)物是二氧化硫氣體，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化不大，不能測(cè)出空氣中氧氣的含量．

Answer 1

分析 本題中空氣中氧氣的含量，是用紅磷測(cè)定的，保證該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是：①裝置的氣密性要好；②紅磷要足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)；④做實(shí)驗(yàn)要迅速等．做本實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意把空氣中的氧氣充分消耗掉，而又不能加入新的氣體．改進(jìn)后的裝置的優(yōu)點(diǎn)是：不用在瓶外點(diǎn)燃紅磷．

解答 解：（1）若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的$\frac{1}{5}$，導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是，紅磷過少、裝置漏氣、未冷卻到室溫就打開止水夾、紅磷中含有燃燒時(shí)產(chǎn)生不溶于水氣體的雜質(zhì)等．
（2）由于在燃燒過程中釋放出大量的熱，導(dǎo)致氣體的體積會(huì)膨脹，所以原有裝置會(huì)在插入燃燒匙的過程中有氣體逸出，所以改進(jìn)裝置就克服了這一點(diǎn)．改進(jìn)后的裝置的優(yōu)點(diǎn)是：不用在瓶外點(diǎn)燃紅磷，使測(cè)量不準(zhǔn)確．故答案為：不用在瓶外點(diǎn)燃紅磷，不會(huì)因插入不迅速而發(fā)生瓶?jī)?nèi)外氣體交換，使測(cè)量不準(zhǔn)確．
（3）這個(gè)實(shí)驗(yàn)除了可以得出氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$的結(jié)論外，還可推導(dǎo)出氮?dú)怆y溶于水和其化學(xué)性質(zhì)不活潑的結(jié)論．
（4）木炭燃燒生成的產(chǎn)物是二氧化碳?xì)怏w，硫燃燒生成的產(chǎn)物是二氧化硫氣體，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化不大，不能測(cè)出空氣中氧氣的含量；
答案：
（1）紅磷過少；未冷卻到室溫就打開止水夾；
（2）不用在瓶外點(diǎn)燃紅磷，不會(huì)因插入不迅速而發(fā)生瓶?jī)?nèi)外氣體交換，使測(cè)量不準(zhǔn)確；
（3）難，不活潑；
（4）否，木炭燃燒生成的產(chǎn)物是二氧化碳?xì)怏w，硫燃燒生成的產(chǎn)物是二氧化硫氣體，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化不大，不能測(cè)出空氣中氧氣的含量．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)考查了空氣中氧氣含量的探究，選擇藥品時(shí)要注意：空氣中的氧氣要充分消耗掉，而又不能加入新的氣體．因此應(yīng)該考慮用紅磷、白磷、銅絲等，他們與氧氣反應(yīng)生成物是固體，幾乎不占空間．本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在填空題和實(shí)驗(yàn)題中．