Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對空氣中氧氣的含量測定進(jìn)行再探究。

（一）甲組同學(xué)利用某脫氧劑測定空氣中氧氣含量，興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

使用圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先進(jìn)行的操作是_______________________。

【實(shí)驗(yàn)過程】

步驟1：在注射器中放入足量脫氧劑粉末（體積為2mL），封閉。

步驟2：打開彈簧夾，將活塞向右拉至一定距離，關(guān)閉彈簧夾。

步驟3：不斷輕輕晃動注射器，至活塞位置不再發(fā)生變化。

【數(shù)據(jù)處理】

（1）實(shí)驗(yàn)中需要記錄的數(shù)據(jù)是：①_____________________。

②反應(yīng)后注射器活塞進(jìn)入后顯示剩余氣體的體積。

（2）上述實(shí)驗(yàn)測定過程至少需要重復(fù)兩次，其目的是_________________。

【實(shí)驗(yàn)對比】

實(shí)驗(yàn)室常通過燃燒紅磷法測定空氣中氧氣的含量（裝置如圖2）。步驟如下：

（1）用彈簧夾夾緊橡皮管；

（2）點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即伸入瓶中并塞緊瓶塞。

（3）________________________________________。

（4）觀察并記錄水面的變化情況。

多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，集氣瓶內(nèi)上升的水面始終小于瓶內(nèi)原有空氣體積的五分之一。

【拓展研究】查閱資料得知，當(dāng)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)降至約為7%以下時(shí)，紅磷不再燃燒。由此可知，燃燒紅磷法測定結(jié)果不夠準(zhǔn)確。

【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】與燃燒紅磷法相比，脫氧劑法測定空氣中氧氣含量的優(yōu)點(diǎn)是______________

__________________________________________。

（二）乙組同學(xué)利用下圖裝置進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，燃燒、冷卻后打開止水夾，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的70％。

(1) 燃燒、冷卻后打開止水夾，水能進(jìn)入集氣瓶中的原因是__________________________。

(2)如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的_________％。現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為其容積的70％，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有_________。

Answer 1

【答案】 檢查裝置的氣密性 反應(yīng)前注射器內(nèi)氣體的體積 減小實(shí)驗(yàn)誤差 待紅磷熄滅、集氣瓶冷卻后打開彈簧夾 氧氣能完全反應(yīng)，測定結(jié)果準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)操作簡單 不污染空氣等 鎂條燃燒消耗瓶內(nèi)氣體，使瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小 21 氮?dú)?/span>

【解析】（一）使用圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性；

【數(shù)據(jù)處理】使用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先進(jìn)行的操作是：檢查裝置的氣密性；實(shí)驗(yàn)中需要記錄的數(shù)據(jù)是：注射器原來的空氣的體積、反應(yīng)后注射器活塞進(jìn)入后顯示剩余氣體的體積；上述實(shí)驗(yàn)測定過程至少需要重復(fù)兩次，其目的是：使測量的結(jié)果更準(zhǔn)確；

【實(shí)驗(yàn)對比】本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是：裝置要嚴(yán)密；紅磷要足量；燃燒結(jié)束，冷卻的室溫，再打開止水夾；

【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】由實(shí)驗(yàn)探究可知，燃燒紅磷法測定結(jié)果不夠準(zhǔn)確的原因的是：氧氣含量太少時(shí)，可燃物無法燃燒；與燃燒紅磷法相比，脫氧劑法測定空氣中氧氣含量的優(yōu)點(diǎn)是：不受氧氣含量多少的影響，使結(jié)果更準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)操作簡單，不污染空氣等；

（二）（1）鎂和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成氧化鎂，集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)減少，內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，冷卻后打開止水夾，水能進(jìn)入集氣瓶的原因是；

（2）由于氧氣占空氣體積的21%，如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的21%；現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有氮?dú)?/span>。