Question

（1）已知空氣中氧氣的體積分數(shù)為21%，小蘭同學用如圖甲裝置進行驗證，實驗后發(fā)現(xiàn)測得的氧氣體積分數(shù)小于，請你幫她分析造成這種結果的可能原因（答兩點）：①________；②________．
某同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（圖乙），你認為改進后的優(yōu)點是________．

（2）取兩塊大小相同的干冰，在干冰中央挖一個小穴，撒一些鎂粉，用紅熱的鐵棒把鎂點燃，將另一塊干冰蓋上，你會看到鎂粉在干冰內繼續(xù)燃燒，發(fā)出耀眼的白光，像冰燈一樣．已知該反應的生成物是氧化鎂和碳．
該實驗證明干冰具有________的性質（答一條即可）；為驗證上述反應所得固體中無剩余的鎂，可向該固體中加入試劑的名稱為________，反應的現(xiàn)象是________．

Answer 1

解：（1）空氣中氧氣含量的測定的原理是利用可燃物消耗裝置內的氧氣，從而使外界的液體等體積進入，從而通過液體的體積實現(xiàn)對消耗掉氧氣的體積的測定．所以在分析實驗結果小于，就要考慮氧氣有沒有被完全消耗，或者實驗過程中裝置有沒有漏氣從而造成進入的液體的體積小于消耗掉的氧氣的體積．而乙實驗的改進之處在于加熱方式的改變．原來點燃的方式需要在空氣中點燃，且快速將之放入集氣瓶并且快速將塞子塞緊，這一系列動作就可想而知實驗的要求是多么嚴格．之所以這樣要求，一是因為生成的紅磷本身有毒污染了大氣，同時紅磷的量是一定的，要盡可能讓紅磷去消耗裝置的氧氣．二是快速操作是要讓紅磷在裝置內燃燒要盡可能在裝置密閉后進行，主要是防止氣體受熱體積膨脹導致的逸出，還要讓外界的氧氣不能進入裝置內繼續(xù)支持紅磷的燃燒．而改進后的加熱方式，一切燃燒都在裝置內進行，避免了以上因素的影響．
（2）我們對燃燒的原有知識就是燃燒需要氧氣，二氧化碳可以用來滅火．通過這個實驗我們可以分析：
點燃后的鎂條（此時還是和氧氣反應的）放在干冰中的小洞內且用干冰覆蓋后，此時就沒有氧氣的支持了，而鎂條能夠繼續(xù)燃燒，說明此時支持燃燒的是二氧化碳氣體，而此氣體是來自于干冰的升華．對于固體中是否有鎂單質剩余，由于此時固體為氧化鎂，要想知道是否有鎂，需要借助氧化鎂和鎂的性質差異來進行．同時有金屬氧化物和金屬時，可以選擇的試劑就是酸，所以可以用鹽酸（或者硫酸），氧化鎂遇到酸反應現(xiàn)象時固體溶解，而鎂條遇到時固體溶解的同時有氣泡生成．
故答案：
（1）裝置漏氣；紅磷不足；未冷卻至室溫就打開彈簧夾．
裝置始終密閉，空氣沒有逸出，實驗結果準確，減少了對大氣的污染（不需要答全面）．
（2）在點燃條件下能夠與鎂反應或升華等合理答案稀鹽酸或稀硫酸無氣泡產生等合理答案．
分析：（1）對實驗誤差和改進，無論是誤差還是改進都要結合該實驗的原理來進行，該實驗的原理是：利用可燃物消耗裝置內的氧氣，從而使外界的液體等體積進入，從而通過液體的體積實現(xiàn)對消耗掉氧氣的體積的測定．
（2）是關于二氧化碳和鎂條之間的反應的探究，探究二氧化碳也能夠支持某些物質的燃燒，從而打破原有知識的禁錮．
點評：實驗的改進是對實驗原理的再認識，也是對知識的再認識．