Question

【題目】某研究性學習小組在進行“利用燃碳法測定空氣中氧氣的休積分數(shù)”的實驗時(裝置如圖甲所示)，發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象:氫氧化鈉溶液(易吸收二氧化碳而不吸收一 氧化碳) 吸收生成的二氧化碳后，進入集氣瓶中水的體積分數(shù)仍然小于1/5。

（1）教材中利用燃燒紅磷法測定空氣中氧氣的體積分數(shù)，選擇該藥品的原因是:_________________、________________。

（2）[提出問題]測量不準確的原因是什么呢?

[猜想與假設]他們分別作出如下猜想:

甲同學:可能是木炭的量過少;

乙同學:可能是木炭足量，但其燃燒沒有消耗完集氣瓶中的氧氣;

丙同學:可能是木炭燃燒生成了一氧化碳。

小組同學發(fā)現(xiàn)實驗結束后，燃燒匙中還殘留有黑色固體，因此他們都認為甲同學的猜想不合理。

[查閱資料]木炭、棉花和蠟燭在密閉容器內(nèi)燃燒停止后，殘留氧氣的體積分數(shù)分別高達 14. 0%、8. 0%和16. 0%。

乙同學根據(jù)如圖所示裝置設計了如下實驗，請你填寫下表:

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
將足量木炭點燃，迅速插入集氣瓶中	木炭先繼續(xù)燃燒，一段時間后熄滅	木炭燃燒沒有消耗完集氣瓶中的氧氣
待集氣瓶冷卻后，將燃著的____________，(填“棉花”或“蠟燭”)再伸入該集氣瓶中	_______________。

[交流與反思]請寫出木炭不完全燃燒的化學方程式:________________。

（3）木炭熄滅后，乙同學選擇可燃物的依據(jù)是_____________________。

（4）丙同學使用一氧化碳濃度傳感器測得木炭、蠟燭分別在密閉集氣瓶里燃燒停止后瓶內(nèi)一氧化碳的濃度變化曲線如乙圖。根據(jù)此曲線圖分析用上述裝置不能準確測出氧氣體積分數(shù)的原因___________________。

（5）在實際實驗過程中，有部分燃碳法實驗測定的空氣中氧氣的體積分數(shù)可以達到20%，推測造成這一現(xiàn)象的原因:__________________。

Answer 1

【答案】只能與空氣中氧氣反應 生成物為固體 棉花 棉花繼續(xù)燃燒，一段時間后熄滅 三種物質(zhì)燃燒時需要的氧氣最低濃度大小依次為蠟燭＞木炭＞棉花 含碳物質(zhì)在密閉容器中還生成一氧化碳，不能被氫氧化鈉溶液吸收 伸入燃燒匙后沒有立即塞進瓶塞，造成氣體外逸

【解析】

（1）利用燃燒紅磷法測定空氣中氧氣體積分數(shù)，紅磷只與空氣中的氧氣反應且生成物五氧化二磷是固體，不然消耗了氧氣，再生成其它氣體，那么進入集氣瓶中水的體積就不能準確體現(xiàn)氧氣的體積了；故填：紅磷只能與空氣中的氧氣反應，生成物為固體；

(2)根據(jù)資料：木炭、棉花和蠟燭在密閉容器內(nèi)燃燒停止后，殘留氧氣的體積分數(shù)分別高達 14. 0%、8. 0%和16. 0%，氧氣深度低于16%時蠟燭不能燃燒，木炭熄滅后，氧氣濃度14%不足以支持蠟燭燃燒，而棉花燃燒熄滅后氧氣濃度為8%，故氧氣可以在木炭燃燒后的空氣中繼續(xù)燃燒一段時間，當氧氣濃度約為8%時熄滅；

木炭不完全燃燒生成一氧化碳，化學方程式為：；

（3）三種物質(zhì)燃燒時需要的氧氣最低濃度大小依次為蠟燭＞木炭＞棉花，木炭熄滅，氧氣濃度小于蠟燭燃燒需要的最低濃度，氧氣濃度大于棉花燃燒需要的氧氣最低濃度，故選棉花；

（4）木炭完全燃燒生成二氧化碳，不完全燃燒生成一氧化碳，一氧化碳不能被氫氧化鈉溶液吸收；

（5）在實際的實驗過程中不少的燃碳法實驗測定空氣中氧氣的體積分數(shù)可以達到，推測造成這一現(xiàn)象的原因是伸入燃燒匙后沒有立即塞進瓶塞，造成氣體外逸。 答案： （1）只能與空氣中氧氣反應；生成物為固體。

(2)棉花；棉花繼續(xù)燃燒，一段時間后熄滅；；

（3）三種物質(zhì)燃燒時需要的氧氣最低濃度大小依次為蠟燭＞木炭＞棉花；

（4）含碳物質(zhì)在密閉容器中燃燒還生成一氧化碳，一氧化碳不能被氫氧化鈉溶液吸收；

（5）伸入燃燒匙后沒有立即塞進瓶塞，造成氣體外逸。