Question

【題目】如圖是測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗裝置

請回答以下有關(guān)問題：

（1）燃燒匙內(nèi)盛放的物質(zhì)是 ，能否直接改用木炭、硫磺等物質(zhì)做此實驗？試說明理由 。

（2）該實驗所能觀察到的現(xiàn)象為 ，根據(jù)該實驗的原理，有同學認為只要對該實驗進行適當改進，用木炭、硫磺均可達到預期目的，請你判斷該同學可能做怎樣的改進？ ，可能發(fā)生的反應的化學方程式為 。

Answer 1

【答案】（1）紅磷。不能，因為木炭或硫磺，與氧氣反應生成的是氣體，集氣瓶內(nèi)的氣壓不會發(fā)生明顯變化，無法測得空氣中氧氣的體積。

（2）紅磷劇烈燃燒，產(chǎn)生大量白煙，冷卻后打開導管中的夾子，燒杯中的水被吸入集氣瓶，水面大約上升1/5。采用木炭或硫磺改進此實驗，應該是事先在集氣瓶中裝入一定體積的氫氧化鈉溶液，從而吸收掉所生成的二氧化碳或二氧化硫。即：CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O 或SO2＋2NaOH＝Na2SO3＋H2O

【解析】本題綜合考查了測定空氣中氧氣體積分數(shù)的原理、現(xiàn)象以及根據(jù)基本原理，對該實驗進行探究分析的能力。試題既緊扣課本，又超越了課本，具有一定的挑戰(zhàn)性。由于該實驗本身利用的是紅磷燃燒消耗氧氣，生成固體產(chǎn)物，導致集氣瓶內(nèi)氣壓減小，從而將燒杯中的水吸入集氣瓶，通過觀察進入的水的體積確定空氣中氧氣的體積。假如直接用木炭或硫磺，雖然都能與氧氣反應，但由于產(chǎn)物是氣體，集氣瓶內(nèi)的氣壓不會發(fā)生明顯變化，自然無法測得空氣中氧氣的體積。正因為這樣，如果事先在集氣瓶中裝入一定體積可吸收所產(chǎn)生氣體的氫氧化鈉溶液，也就照樣能達到預期目的。