Question

“空氣中氧氣含量的測定”有多種方法．

（1）甲同學設計了如圖1如示的實驗方案：在燃燒匙內盛過量紅磷，點燃后立即插入集氣瓶內，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾，水自動注入集氣瓶．
①紅磷在空氣中燃燒的現象是________．
②水自動注入集氣瓶的原因是________．
（2）乙同學設計了如圖2所示的實驗方案：裝置和操作與甲類似，只是用硫粉代替了紅磷，并增加了一支滴管，滴管中裝有少量的某種溶液．實驗中待硫燃燒的火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾，水卻沒有自動注入集氣瓶．為使實驗成功，乙同學將滴管中的溶液擠入集氣瓶，觀察到水又自動注入集氣瓶．滴管中最適宜盛裝________溶液，它的作用是________（用化學方程式表示）．
（3）丙同學想利用氧氣和某種金屬的反應，來測定空氣中的氧氣含量．他選擇了下列儀器和藥品：帶瓶塞的l000mL燒瓶、電子天平（稱量精度為0.001g）、酒精燈、若干片某種金屬等．
①他的實驗步驟如下：
a．準確稱量某種金屬片的質量（足量），將其放入燒瓶，塞緊瓶塞；
b．將燒瓶置于火焰上加熱足夠長時間后，再冷卻到室溫；
c．倒出燒瓶中的片狀固體，然后________；
d．計算．
②用酒精燈給燒瓶加熱時還應同時使用鐵架臺（含鐵夾、鐵圈）、________（填儀器名稱）．
③為保證實驗的成功，丙同學可以選用以下哪一種金屬片？________（選填序號）．
A．鋁片　　　　B．銅片　　　　C．金片
（4）丁同學建議丙同學也可以用鎂條代替上述選定的金屬來測定空氣中的氧氣含量，從保護儀器的角度看你認為此建議________（選填“合理”或“不合理”），理由是________．

Answer 1

解：（1）紅磷在空氣中燃燒時產生大量的白煙，故①答案：產生大量白煙；紅磷燃燒前后瓶內氧氣被消耗，同時生成固態的五氧化二磷，故集氣瓶內氣體壓強減小，故②答案：氧氣被消耗，生成的五氧化二磷為固體，集氣瓶內的氣體壓強小于瓶外大氣壓強；
（2）從裝置的設計意圖可看出，膠頭滴管內的物質應該是用來吸收二氧化硫的，二氧化硫易被堿的溶液吸收，故（2）答案NaOH；2NaOH+SO₂═Na₂SO₃+H₂O；
（3）根據質量守恒定律可知，反應前后金屬質量增加的即為和金屬反應的氧氣的質量，故①答案：稱量這些片狀固體的質量；
燒瓶底面積較大不能直接加熱，要墊上石棉網加熱，故②答案：石棉網；
鋁太活潑在空氣中不但能和氧氣反應還能的氮氣反應，金不活潑在點燃或加熱條件下不與空氣中的氧氣反應，故③答案：B；
（4）鎂條劇烈燃燒同時還能和氮氣反應，故（4）答案：不合理；鎂條燃燒時放出的大量熱可能導致燒瓶底受熱不均勻而炸裂．
分析：（1）①運用紅磷在空氣中燃燒的實驗現象解答；②運用瓶內反應前后氣體的壓強的變化解答．
（2）根據二氧化硫易被堿溶液吸收的性質解答．
（3）①根據質量守恒定律解答，②根據受熱面積大的容器加熱的基本操作解答，③根據金屬的活動性解答
（4）運用鎂條在空氣中劇烈燃燒放出大量的熱解答．
點評：看清實驗裝置設計的意圖才能輕松靈活的解答該類問題，在平時一定要注意積累總結多動手實驗．