【題目】在“空氣中氧氣含量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)探究中,甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:
(1)在燃燒匙內(nèi)盛過量紅磷,點(diǎn)燃后立即插入集氣瓶?jī)?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(shí)驗(yàn)裝置如圖所示)回答下列問題實(shí)驗(yàn)過程中,觀察到的主要現(xiàn)象是 , 反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式是。通過該實(shí)驗(yàn)還能得出氮?dú)獾男再|(zhì)
(2)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案開展進(jìn)一步探究:[提出問題]
①可用于“空氣中氧氣含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)”的藥品只能是紅磷嗎?什么樣的藥品可以作為該實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物?
②可用于“空氣中氧氣含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)”的裝置除了課本中提及的,還有其它裝置嗎?
③改進(jìn)裝置和藥品,能使一些在一般條件下不能用于測(cè)定空氣含量的物質(zhì)也能測(cè)定氧氣的含量嗎?
[作出猜想]猜想1 一定還可用其它的物質(zhì)測(cè)定空氣中氧氣含量,如鎂條。
猜想2 可用于“空氣中氧氣含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)”的裝置不止這一種,但都須滿足一定的條件。
[查閱資料] 劉小源同學(xué)查閱資料獲知:(1)“鎂在空氣中燃燒不僅與氧氣反應(yīng),還與氮?dú)夂投趸挤磻?yīng)”;⑵鐵絲在潮濕的空氣中會(huì)生銹;(3)“引火鐵”(極細(xì)的鐵粉)是一種準(zhǔn)納米材料,這種鐵粉具有很高的反應(yīng)活性,它在空氣中受熱很容易燃燒;(4)白磷與紅磷的化學(xué)性質(zhì)有相似之處,白磷在40℃左右便能燃燒,紅磷在240℃才能燃燒。
[分析論證]劉小源同學(xué)覺得如果用蠟燭、硫粉、木炭在空氣中燃燒做此實(shí)驗(yàn)將產(chǎn)生很大誤差,理由是。李雨欣同學(xué)覺得用鐵絲也不行,理由是。
根據(jù)劉小源同學(xué)查閱的資料,若用鎂條代替紅磷,測(cè)得的氧氣的體積含量應(yīng)該(填“大于”或“小于”“等于”)空氣體積的1/5。
[得出結(jié)論]根據(jù)劉小源同學(xué)查閱的資料及上述分析,請(qǐng)歸納:在測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)考慮所用藥品和生成物應(yīng)滿足以下的條件:
①在加熱點(diǎn)燃等條件下可以與氧氣反應(yīng),
, ③。
[反思改進(jìn)]李雨欣同學(xué)根據(jù)查閱到的不同裝置,結(jié)合劉小源同學(xué)查閱的資料與分析,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案(包括裝置及藥品):其中,不適宜在較短時(shí)間內(nèi)測(cè)得空氣中氧氣含量的一種方案是(填字母序號(hào)),理由是。在其余的五種實(shí)驗(yàn)方案中,有一個(gè)裝置可能因?yàn)榭諝馐軣狍w積膨脹導(dǎo)致裝置損壞或氣體外逸,該裝置是(填字母序號(hào))。其余改進(jìn)方案共同的優(yōu)點(diǎn)是:。

【答案】
(1)紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙,放出熱量,,難溶于水不能燃燒也不支持燃燒。
(2)消耗氧氣,但產(chǎn)生新的氣體,無壓強(qiáng)差,鐵絲在空氣中不能燃燒,大于,只與O2反應(yīng),生成物最好是固體,不能是氣體,E,鐵生銹是緩慢氧化的過程,F,容器內(nèi)點(diǎn)燃的白磷減少了空氣污染
【解析】(1)紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙,放出熱量,反應(yīng)物為磷和氧氣,生成物為五氧化二磷;通過該反應(yīng)還可以得出氮?dú)獠恢С秩紵旧硪膊蝗紵,不溶于水的性質(zhì);
(2)用蠟燭、硫粉、木炭在空氣中燃燒做此實(shí)驗(yàn)時(shí)因生成物都有氣體,壓強(qiáng)沒有明顯變化,所以會(huì)產(chǎn)生很大誤差;鐵絲在空氣中不能燃燒,所以也不能替代磷;因鎂除與氧氣反應(yīng)外,還可與氮?dú)夂投趸挤磻?yīng),所以若用鎂代替紅磷,會(huì)使測(cè)得結(jié)果大于五分之一;綜上分析可知,在測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)考慮所用藥品和生成物只與氧氣反應(yīng),且不能有氣體生成;因鐵生銹屬于緩慢氧化,所以用E測(cè)得空氣中氧氣含量時(shí)不適宜較短時(shí)間;F裝置中磷燃燒時(shí)放出大量熱,容易導(dǎo)致裝置損壞或氣體外逸;其他改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置始終密閉,減少空氣污染。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(3)裝置 D 的作用是;
(4)裝置E中收集到的氣體是(填化學(xué)式),該氣體還可以用下圖裝置中的進(jìn)行收集(填寫字母序號(hào));

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