Question

“空氣中氧氣含量的測定”有多種方法．甲生設(shè)計了如下左圖所示的實驗方案：在燃燒匙內(nèi)盛過量紅磷，點燃后立即插入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾，水注入集氣瓶．回答下列問題：
（1）反應(yīng)結(jié)束后，打開鐵夾，水自動注入集氣瓶的直接原因是________，若進(jìn)入的水量小于瓶內(nèi)空氣體積五分之一的可能原因________，若進(jìn)入的水量超過空氣體積的五分之一的可能原因________；
（2）乙生也設(shè)計了一個如右圖所示的實驗方案，裝置和操作同甲生類似，只不過用硫粉代替了紅磷，并增加了滴管．要使實驗成功，乙在滴管中應(yīng)加入氫氧化鈉溶液，并在反應(yīng)后滴入瓶中（已知SO₂與NaOH反應(yīng)生成Na₂SO₃和水），寫出該溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________．

Answer 1

解：（1）紅磷燃燒消耗密閉容器內(nèi)空氣中的氧氣，導(dǎo)致密閉容器中壓強(qiáng)減小，從而使水進(jìn)入集氣瓶．故答案應(yīng)為：瓶內(nèi)氧氣消耗導(dǎo)致瓶內(nèi)壓強(qiáng)變�。蝗魧嶒炦^程中紅磷用量不足，則會導(dǎo)致密閉容器內(nèi)的氧氣不能夠被完全消耗，則會使進(jìn)入容器內(nèi)水的體積小于其容積的1/5，使測量結(jié)果比實際偏低．答案為：紅磷不足；若彈簧夾沒有夾緊，會造成集氣瓶內(nèi)的部分空氣散失，使進(jìn)入集氣瓶中水的量偏多．答案為：彈簧夾未夾緊；
（2）二氧化硫與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O．
分析：（1）空氣成分測定實驗的原理是：利用紅磷燃燒消耗密閉容器內(nèi)空氣中的氧氣，生成了能與水反應(yīng)，體積可以忽略的白色固體，導(dǎo)致密閉容器中壓強(qiáng)減小，通過觀測進(jìn)入容器中水的體積來確定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．已知氧氣約占空氣總體積的1/5，造成測量結(jié)果偏低的原因有：裝置氣密性不好，裝置未冷卻到室溫就打開彈簧夾；若實驗結(jié)果比實際偏高，可能是集氣瓶內(nèi)的部分空氣散失造成的，主要原因有：點燃紅磷后向集氣瓶塞塞子時動作過緩，彈簧夾沒有夾緊等．
（2）若用硫粉替代紅磷進(jìn)行實驗，由于硫燃燒后的產(chǎn)物二氧化硫是一種氣體（盡管能消耗氧氣，但卻會產(chǎn)生等體積的二氧化硫氣體），會使水不能進(jìn)入集氣瓶；要使實驗成功，應(yīng)在滴管中應(yīng)加入能與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)而將其吸收的氫氧化鈉溶液．
點評：本題綜合考查了空氣成分的測定實驗及本實驗的誤差分析，又綜合考查了堿的化學(xué)性質(zhì)．