Question

10．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．
（1）如圖1所示裝置和藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中可觀察到的現(xiàn)象產(chǎn)生大量白煙，待裝置冷卻到室溫后，打開(kāi)止水夾看到水進(jìn)入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一，該反應(yīng)的文字表達(dá)式磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．
（2）甲同學(xué)認(rèn)為可用木炭代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣的含量，乙同學(xué) 認(rèn)為不可以，其原是：木炭燃燒后生成二氧化碳，不能在廣口瓶?jī)?nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，水不會(huì)倒流進(jìn)入瓶?jī)?nèi)．
乙同學(xué)用圖1實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定的結(jié)果是：空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏差，其原因可能是（答出一種即可）：紅磷不足．
（3）丙同學(xué)用鎂條代替紅磷來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的含量．結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)倒吸的水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)集氣瓶的$\frac{1}{5}$．小組內(nèi)同學(xué)幫她仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)裝置的氣密性及操作步驟均無(wú)問(wèn)題．你認(rèn)為造成此現(xiàn)象的原因可能是鎂條不但可以和氧氣反應(yīng)，也可以和氮?dú)夥磻?yīng)，所以消耗的氣體的體積要大于五分之一．
（4）小組內(nèi)同學(xué)反思上述實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程后認(rèn)為：用燃燒法測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在藥品的選擇或生成物的要求上應(yīng)考慮的是：要保證藥品本身是固體，能且只能和空氣中氧氣反應(yīng)，且生成物不是氣體

（5）小組內(nèi)同學(xué)還對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如圖2改進(jìn)．（已知試管容積為 45mL）實(shí)驗(yàn)的主要操作步驟如下：①點(diǎn)燃酒精燈．②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開(kāi)彈簧夾．③將少量紅磷平裝入試管中，將20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖2中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管．④讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)．
你認(rèn)為正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是③①②④（填序號(hào)）．注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為1 mL刻度處才停止．
（6）由圖1實(shí)驗(yàn)還可推知反應(yīng)后剩余氣體的兩點(diǎn)性質(zhì)是
①物理性質(zhì)不溶于水
②化學(xué)性質(zhì)不能燃燒，不支持燃燒．

Answer 1

分析 （1）紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙打開(kāi)止水夾后燒杯中的水進(jìn)入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一，可以據(jù)此解答該題；
（2）木炭燃燒后生成二氧化碳，不能在廣口瓶?jī)?nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，可以據(jù)此解答該題；
（3）鎂條不但可以和氧氣反應(yīng)，也可以和氮?dú)夥磻?yīng)，可以據(jù)此解答；
（4）根據(jù)藥品與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物是否能夠產(chǎn)生壓強(qiáng)差來(lái)進(jìn)行解答；
（5）對(duì)于用注射器改進(jìn)后的儀器其刻度更容易讀取，計(jì)算部分要注意被反應(yīng)消耗掉的是試管內(nèi)的氧氣，不包含注射器內(nèi)的部分；
（6）根據(jù)氮?dú)獠蝗苡谒�，不能燃燒，不支持燃燒解答�?/p>

解答 解：
（1）紅磷燃燒的文字表達(dá)是：磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙打開(kāi)止水夾后燒杯中的水進(jìn)入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一，；
（2）木炭燃燒后生成二氧化碳，不能在廣口瓶?jī)?nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，水不會(huì)倒流進(jìn)入瓶?jī)?nèi)；紅磷不足、裝置漏氣、點(diǎn)燃后沒(méi)有迅速伸入集氣瓶并塞緊橡皮塞、沒(méi)有冷卻到室溫就打開(kāi)彈簧夾等都能使測(cè)定的結(jié)果和實(shí)際結(jié)果不相符．
（3）鎂條不但可以和氧氣反應(yīng)，也可以和氮?dú)夥磻?yīng)，所以消耗的氣體的體積要大于五分之一，進(jìn)入廣口瓶中水的體積也會(huì)超過(guò)五分之一；
（4）根據(jù)藥品與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物是否能夠產(chǎn)生壓強(qiáng)差可以知道在選擇藥品時(shí)要保證藥品本身是固體，能且只能和空氣中氧氣反應(yīng)，且生成物不是氣體；
（5）對(duì)應(yīng)用注射器進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，相對(duì)先前的實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)更容易獲取，因?yàn)樽⑸淦饔芯�確的刻度．計(jì)算部分要注意反應(yīng)消耗掉的是試管內(nèi)的氧氣，不包含注射器內(nèi)的部分，所以消耗氧氣是45的$\frac{1}{5}$，即9mL，所以注射器活塞應(yīng)該向左滑動(dòng)到“1”．
（6）由此實(shí)驗(yàn)推知剩余氣體具有的性質(zhì)是不溶于水，不能燃燒，不支持燃燒．
故答案為：
（1）產(chǎn)生大量白煙；水進(jìn)入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一；磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（2）木炭燃燒后生成二氧化碳，不能在廣口瓶?jī)?nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，水不會(huì)倒流進(jìn)入瓶?jī)?nèi)；紅磷不足；
（3）鎂條不但可以和氧氣反應(yīng)，也可以和氮?dú)夥磻?yīng)，所以消耗的氣體的體積要大于五分之一；
（4）要保證藥品本身是固體，能且只能和空氣中氧氣反應(yīng)，且生成物不是氣體；
（5）③①②④，1．
（6）不溶于水；不能燃燒，不支持燃燒．

點(diǎn)評(píng) 空氣是人類(lèi)寶貴的自然資源，在中考中占有重要的地位，特別是空氣中氧氣含量的測(cè)定，要注意測(cè)定原理、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵、現(xiàn)象和結(jié)論、裝置的評(píng)價(jià)和改進(jìn)等內(nèi)容的考查．