Question

【題目】學(xué)習(xí)化學(xué)離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)探究。

（實(shí)驗(yàn)活動(dòng)一）甲、乙兩位同學(xué)用如圖所示的裝置定量測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。

已知廣口瓶中空氣體積為250mL（已扣除瓶塞和瓶中水所占體積）

I．他們實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

(1)

(2)用彈簧夾夾住橡膠管后，將燃燒匙中紅磷在酒精燈上點(diǎn)燃后伸入集氣瓶中，并將導(dǎo)管伸入裝有l(wèi)00mL水的量筒中。

(3)過(guò)一段時(shí)間后，打開(kāi)彈簧夾，等到水不再進(jìn)入廣口瓶時(shí)，從量筒中取出導(dǎo)管，記錄量筒中剩余水的體積。

(4)甲同學(xué)記錄量筒中水的體積為55mL，乙同學(xué)記錄量筒中水的體積為44mL。

Ⅱ．仔細(xì)閱讀以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程回答下列問(wèn)題：

(1)將上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程的第一步補(bǔ)充完整：________________________________

(2)紅磷在瓶?jī)?nèi)燃燒現(xiàn)象是__________________________________發(fā)生反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式為___________________________

(3)甲同學(xué)測(cè)得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為______乙同學(xué)測(cè)出的氧氣的含量______________（填偏大或偏小）

(4)導(dǎo)致甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因可能是___________________

①紅磷的量不足 ②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，沒(méi)夾緊彈簧夾

③裝置未完全冷卻就打開(kāi)彈簧夾 ④點(diǎn)燃紅磷后，燃燒匙伸入集氣瓶中太慢

（實(shí)驗(yàn)交流）在老師的指導(dǎo)下，甲乙兩位同學(xué)又重復(fù)幾次該實(shí)驗(yàn)，測(cè)出了比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

甲同學(xué)提出在不改變其他條件的情況下，能否用木炭代替紅磷做這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/span>

乙同學(xué)認(rèn)為不行，原因是___________________。乙同學(xué)預(yù)先在集氣瓶?jī)?nèi)加入_______反應(yīng)后，用木炭做實(shí)驗(yàn)也收到了較好的效果。

（實(shí)驗(yàn)活動(dòng)二）某化學(xué)興趣小組對(duì)教材中“測(cè)定空氣里氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了大膽改進(jìn)，設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行，收到了良好的效果。請(qǐng)你回答下列有關(guān)問(wèn)題：

(1)活塞位置如圖所示，實(shí)驗(yàn)前打開(kāi)彈簧夾，用酒精燈加熱紅磷，充分反應(yīng)結(jié)束后，待試管冷卻，活塞前沿最終停留在_______mL的刻度線上。

(2)用該裝置測(cè)定空氣中氧氣含量的和采用課本上的裝置相比，其優(yōu)點(diǎn)是_______________________（寫一點(diǎn)就可以）。

Answer 1

【答案】檢查裝置的氣密性產(chǎn)生大量白煙磷+ 氧氣五氧化二磷18%偏大①③生成二氧化碳導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)無(wú)法減小澄清石灰水4便于讀數(shù)、誤差小、減少污染等

【解析】

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)一:（1）實(shí)驗(yàn)前先檢查裝置的氣密性；

（2）點(diǎn)燃的紅磷，在集氣瓶燃燒，生成大量的白煙，紅磷燃燒生成了五氧化二磷，紅磷在瓶?jī)?nèi)燃燒的文字表達(dá)式為：磷+氧氣五氧化二磷；

（3）甲同學(xué)記錄量筒中水的體積為55mL，進(jìn)入集氣瓶中的水為100mL-55mL=45mL，氧氣的體積分?jǐn)?shù)可為×100%=18%；乙同學(xué)記錄量筒中水的體積為44mL，氧氣的體積分?jǐn)?shù)為×100%=22.4%，乙同學(xué)測(cè)出的氧氣的含量偏大；

（4）導(dǎo)致甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低的原因可能是紅磷過(guò)少或裝置漏氣等；導(dǎo)致乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高的原因可能是 止水夾沒(méi)有夾緊，紅磷燃燒時(shí)空氣外逸或燃燒匙伸入過(guò)慢，集氣瓶中空氣外逸；

實(shí)驗(yàn)與交流：因?yàn)樘挤廴紵�消耗掉氧氣同時(shí)又生成了二氧化碳等氣體，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)基本不變，水不倒流；澄清石灰水能吸收二氧化碳，是壓強(qiáng)減小；

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)二：（1）若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱紅磷，紅磷實(shí)際消耗掉的是試管40mL和注射器內(nèi)20mL的氧氣為（40mL+15mL）×=11mL，所以活塞應(yīng)停在15mL-11mL=4mL的刻度處；

（2）從保護(hù)環(huán)境角度考慮，與用紅磷燃燒的方法相比，用加熱銅絲測(cè)空氣中氧氣含量的主要優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)產(chǎn)生五氧化二磷，污染空氣。