Question

6．化學課上，同學們為感受科學家的探究歷程，選擇了《空氣中氧氣含量的探究實驗》為探究內容．
（一）首先，他們分組進行討論．
（1）小光小組認為，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會與空氣中的其它成分反應，而且生成物為固體．他們應選擇C（填序號）．
A．碳       B．硫粉      C．紅磷
不選擇另外兩種物質的原因是硫粉、木炭燃燒后產物是氣態；
（2）小明小組設計了如圖1的兩套實驗裝置，你認為合理的是A（填序號），為了確保實驗的成功，首先應保證裝置良好．

（二）在充分討論的基礎上，他們進行了實驗．
（三）各小組都選擇了容積為200mL的集氣瓶．實驗結束后，大家整理的實驗數據如下：

組	1	2	3	4	5	6	7	8
集氣瓶內進入水的體積（mL）	40	35	40	40	40	45	40	0

（1）通過對實驗結果的交流，大多數組的同學都能驗證出氧氣約占空氣總體積的20%．
（2）實驗結束后，只有第8組的同學沒有得到數據，可能的原因是由于他們用硫粉進行實驗導致的．
（四）課后，化學興趣小組的同學改進了這個實驗：將橡皮塞塞緊后的試管體積5等分，做好標記．在試管中加入一小塊白磷（足量），用橡皮塞塞緊試管口，將試管放入熱水中，使白磷燃燒，等白磷燃燒熄滅并冷卻到室溫后，將試管倒立于盛有水的水槽中（如圖2），并在水下將橡皮塞取下．
（1）如在水面上取下橡皮塞將使測定結果偏低（填序號）
A．偏高       B．偏低      C．不變
（2）從測定結果看，上述實驗中效果哪一個更好？實驗2（填改進前或改進后）．寫出另一個實驗的不足之處實驗1中，裝置的氣密性不易控制或誤差比較大．

Answer 1

分析 （一）蠟燭、硫和木炭與氧氣反應，生成物中有氣體，不能準確測定空氣中氧氣的含量，只有紅磷在空氣中與氧氣反應生成固體物質，不影響空氣成分的測定；不選擇另外兩種物質的原因是硫粉、木炭燃燒后產物是氣態；
（二）為保證紅磷與空氣中的氧氣充分反應，必須把紅磷放在集氣瓶的中下部；
檢查裝置的氣密性是為了確保準確測量空氣組成，減小誤差；
（三）根據表中數據分析，用氫氧化鈉來吸收生成的二氧化硫．
（四）（1）白磷熄滅并冷卻到室溫后，將試管倒立于盛有室溫下水的水槽中，并在水中將橡皮塞取下，使得氣密性更良好；
（2）對比兩個實驗，實驗1中，裝置的氣密性不易控制，且在空氣中點燃紅磷會造成大氣污染等；

解答 解：（一）紅磷不會跟空氣中的其他成分反應，而且生成物為五氧化二磷固體；
不選擇另外兩種物質的原因是硫粉、木炭燃燒后產物是氣態；
（二）下圖所示的兩套裝置，合理的是A裝置；
為了確保實驗的成功，在裝藥品之前應該檢查裝置的氣密性．
故填：A；氣密性．  
（三）根據表中數據可知，氧氣約占空氣體積為$\frac{\frac{40+35+40+40+40+45+40}{7}}{200}$×100%=20%
硫燃燒產生了二氧化硫，故只有第8組同學沒能得到數據，原因是由于他們用硫粉進行實驗導致的．
（四）（1）實驗中，在水中而不在空氣中取下橡皮塞的原因是防止空氣進入試管，使測定結果偏低；
（2）實驗1中，裝置的氣密性不易控制，且誤差比較大，對比兩個實驗，實驗二的效果較好；故填：實驗2；實驗1中，裝置的氣密性不易控制或誤差比較大；
答案：
（一）C；硫粉、木炭燃燒后產物是氣態．
（二）A；氣密性；
（三）20%；由于他們用硫粉進行實驗導致的；
（四）
（1）偏低；
（2）實驗2；實驗1中，裝置的氣密性不易控制或誤差比較大．

點評 本考點考查了用紅磷測定氧氣在空氣中的體積分數和文字表達式的書寫，屬于實驗方法和過程的探究．這類探究實驗要具體問題具體分析，根據設計的步驟中不同的現象去思考、去探究，從而回答題目給出的問題．本考點主要出現在填空題和實驗題中．