Question

26、在“空氣中氧氣含量的測定”實驗探究中，甲生設(shè)計了如下實驗方案：
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．（實驗裝置如下圖所示）回答下列問題：
（1）實驗過程中，觀察到的主要現(xiàn)象是______，______．反應(yīng)的化學方程式是______．
（2）乙生用上述實驗裝置測定的結(jié)果是：空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏差，其操作上的原因可能是（要求答出兩種）：______，______．
（3）丙生也設(shè)計了一個實驗方案，裝置和操作同上，只不過用木炭代替了紅磷．當木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾后，水能否進入集氣瓶？為什么？____________．
（4）若仍然用木炭代替紅磷，丙生的實驗方案應(yīng)作何改進，才能保證實驗成功？（只需答出實驗方案中須改進的地方）
______．

Answer 1

解：（1）實驗現(xiàn)象：紅磷燃燒時生成大量白煙，進入集氣瓶中水的體積約占總氣體的；化學方程式為4P+5O₂2P₂O₅
（2）驗結(jié)果不準確的原因要從是否進入空氣和氧氣是否全部被消耗等方面考慮．進入空氣就是瓶塞沒有塞緊或裝置漏氣，紅磷不足會使氧氣有剩余，另外，如果裝置沒冷卻就打開止水夾，進入的氣體也會比實際的少．
（3）用木炭代替紅磷時，木炭和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，因為的生成氣體會影響實驗結(jié)果．
（4）為了保證實驗結(jié)果，就要把生成的氣體吸收，吸收二氧化碳就要用氫氧化鈉溶液，故可以在瓶壁上預(yù)先淌一層氫氧化鈉溶液．
答案：（1）紅磷燃燒生成大量白煙；注入集氣瓶中的水約占其體積的
4P+5O₂2P₂O₅
（2）瓶塞未塞緊，造成裝置漏氣；紅磷不足；集氣瓶未冷卻至室溫就注入水
（3）不能；木炭燃燒生成的CO₂與消耗的氧氣的體積相等，紅磷燃燒前后集氣瓶內(nèi)的壓強不變
（4）在集氣瓶內(nèi)壁上預(yù)先淌一層氫氧化鈉溶液或在瓶塞上插入吸有NaOH溶液的膠頭滴管在打開鐵夾前，將膠頭滴管中的NaOH溶液注入集氣瓶中．
分析：（1）實驗現(xiàn)象要考慮到紅磷燃燒和進入集氣瓶中水的體積，化學方程式要注意配平和條件．
（2）造成實驗結(jié)果不準確的原因要從是否進入空氣和氧氣是否全部被消耗等方面考慮．
（3）用其他試劑代替紅磷時，主要考慮和氧氣反應(yīng)的生成物是否是氣體，因為生成氣體會影響實驗結(jié)果．
（4）為了保證實驗結(jié)果，就要把生成的氣體吸收，吸收二氧化碳就要用氫氧化鈉溶液．
點評：本題從全方位考查了測定空氣中氧氣體積的實驗，很全面，很有代表性．