Question

19．“空氣中氧氣含量的測定”有多種方法．甲生設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(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內(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．回答下列問題：

（1）甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)打開止水夾前的現(xiàn)象：有大量白煙生成，打開止水夾后的實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象有水進(jìn)入集氣瓶，且進(jìn)入得水約占集氣瓶總?cè)莘e的$\frac{1}{5}$；若未等集氣瓶冷卻就打開止水夾，則測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏低（高還是低）．
（2）乙生也設(shè)計(jì)了一個如圖2所示的實(shí)驗(yàn)方案，裝置和操作同甲生類似，只不過用硫粉代替了紅磷，并增加了滴管．要使實(shí)驗(yàn)成功，乙在滴管中應(yīng)加入氫氧化鈉溶液作為二氧化硫的吸收劑．當(dāng)燃燒結(jié)束，裝置冷卻后，乙同學(xué)應(yīng)該如何操作？按壓橡膠乳頭將氫氧化鈉溶液從滴管擠出，并輕輕振蕩，待二氧化硫被吸收后，打開止水夾，丙同學(xué)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法，你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是避免因撥出橡皮塞引燃紅磷造成氣體逸出，造成實(shí)驗(yàn)誤差，同時還可避免五氧化二磷逸散到空氣中污染空氣．
（3）丁同學(xué)用圖3是一個具有刻度和活塞可滑動的玻璃容器，其中有空氣和足量的白磷，將它放在盛有沸水的燒杯上方，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．請完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
測定空氣的 氧氣的體積分?jǐn)?shù)	白磷著火燃燒，活塞先右移，后左移，最后停在刻度約為8（填整數(shù)）的位置上．	空氣的成分按體積計(jì)算，氧氣約占21%

Answer 1

分析 （1）本題是利用紅磷與氧氣反應(yīng)，對一定體積的空氣來說，體積的減少即為空氣中氧氣含量．紅磷燃燒燃燒會生成五氧化二磷固體，在化學(xué)上有固體顆粒生成，現(xiàn)象描述為煙，用手摸集氣瓶，感覺熱，說明放熱；燃燒后，集氣瓶中氣體減少，打開彈簧夾后，在外壓作用下，會使燒杯中的水沿導(dǎo)管上升進(jìn)入集氣瓶；
（2）氫氧化鈉溶液作為二氧化硫的吸收劑，需要將氫氧化鈉溶液與二氧化硫接觸而反應(yīng)；圖3是在裝置內(nèi)點(diǎn)燃，生成的五氧化二磷不會逸到空氣中環(huán)境污染，
（3）依據(jù)用白磷測定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)解答本題，白磷著火點(diǎn)比較低，燃燒時消耗氧氣并放出熱量會使氣體體積膨脹，冷卻后減少的是氧氣的體積．

解答 解：（1）紅磷燃燒，放出熱量，有大量白煙生成，冷卻至室溫后，再打開止水夾，有水進(jìn)入集氣瓶，且進(jìn)入得水約占集氣瓶總?cè)莘e的$\frac{1}{5}$；待裝置冷卻至室溫方可打開止水夾否則溫度太高，壓強(qiáng)偏大，進(jìn)入瓶中的水的體積偏小，測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏�。�
（2）氫氧化鈉溶液作為二氧化硫的吸收劑，需要將氫氧化鈉溶液從滴管擠出；圖3實(shí)驗(yàn)裝置避免因撥出橡皮塞引燃紅磷造成氣體逸出，造成實(shí)驗(yàn)誤差，同時還可避免五氧化二磷逸散到空氣中污染空氣．
（3）玻璃管至活塞處的容積刻度為10，根據(jù)氧氣體積約占空氣體積的五分之一，白磷燃燒停止冷卻至室溫后，通過觀察，最后應(yīng)停在刻度約為8的位置上．
 因?yàn)榘琢兹紵�消耗的空氣中的氧氣，根�?jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故空氣的成分按體積計(jì)算，氧氣約占$\frac{1}{5}$；
故答案為：（1）有大量白煙生成；有水進(jìn)入集氣瓶，且進(jìn)入得水約占集氣瓶總?cè)莘e的$\frac{1}{5}$；低；（2）按壓橡膠乳頭將氫氧化鈉溶液從滴管擠出，并輕輕振蕩，待二氧化硫被吸收后，打開止水夾；避免因撥出橡皮塞引燃紅磷造成氣體逸出，造成實(shí)驗(yàn)誤差，同時還可避免五氧化二磷逸散到空氣中污染空氣（　�。�（3）氧氣；8；氧氣．

點(diǎn)評 本題比較全面地考查了空氣中氧氣含量的探究實(shí)驗(yàn)．由實(shí)驗(yàn)操作圖，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，發(fā)生的反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)等分析回答．是近幾年中考的重點(diǎn)之一，要好好把握．