Question

如圖（1）所示，某同學(xué)用木炭代替紅磷做空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，所用裝置如圖：

（1）點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的木炭后，立即伸人瓶中并把塞子塞緊，到冷卻至室溫，觀(guān)察到的現(xiàn)象是

 

（2）若改進(jìn)此實(shí)驗(yàn)，使液面上升高度與用紅磷做實(shí)驗(yàn)時(shí)相當(dāng)，你的方法是
（3）如果改用鎂條如圖（2）所示，做此實(shí)驗(yàn)，到冷卻至室溫后發(fā)現(xiàn)鐘罩內(nèi)液面上升至

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以上，該同學(xué)愕然了．請(qǐng)你分析其中的原因可能是

 

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Answer 1

分析：（一）本題設(shè)計(jì)有梯度，后面的問(wèn)題在前面的問(wèn)題的鋪墊下稍加思考總結(jié)都能夠形成結(jié)論．實(shí)驗(yàn)改進(jìn)時(shí)建立在實(shí)驗(yàn)原理之上的，本實(shí)驗(yàn)的原理是借助對(duì)空氣中氧氣（也可以是氮?dú)猓�不過(guò)初中沒(méi)有相關(guān)反應(yīng)）的消耗引起裝置內(nèi)壓強(qiáng)的改變，從而使外界便于測(cè)定體積的液體進(jìn)入裝置內(nèi)．也就是為了保證結(jié)果的精確，加入的物質(zhì)需要滿(mǎn)足能夠和空氣中的低濃度的氧氣反應(yīng)，生成的產(chǎn)物不能是氣體，這樣就可以滿(mǎn)足替代的要求．
（二）木炭反應(yīng)產(chǎn)物是二氧化碳和一氧化碳，而鎂條不僅僅能夠與氧氣反應(yīng)，而且還能和氮?dú)�、二氧化碳反�?yīng)，這樣就導(dǎo)致不能得到相應(yīng)的結(jié)論．

解答：解：
實(shí)驗(yàn)改進(jìn)時(shí)建立在實(shí)驗(yàn)原理之上的，本實(shí)驗(yàn)的原理是借助對(duì)空氣中氧氣（也可以是氮?dú)�，不過(guò)初中沒(méi)有相關(guān)反應(yīng)）的消耗引起裝置內(nèi)壓強(qiáng)的改進(jìn)，從而使外界便于測(cè)定體積的液體進(jìn)入裝置內(nèi)．也就是為了保證結(jié)果的精確，加入的物質(zhì)需要滿(mǎn)足能夠和空氣中的低濃度的氧氣反應(yīng)，生成的產(chǎn)物不能使氣體，這樣就可以滿(mǎn)足替代的要求．
（1）木炭反應(yīng)的產(chǎn)物是二氧化碳和一氧化碳，一氧化碳難溶于水，所以用木炭代替紅磷是不會(huì)得到對(duì)應(yīng)的結(jié)果的．
即：鐘罩內(nèi)水面上升最終將小于

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體積；
（2）若改進(jìn)此實(shí)驗(yàn)，使液面上升高度與用紅磷做實(shí)驗(yàn)時(shí)相當(dāng)則將水槽內(nèi)的水改成澄清石灰水或氫氧化鈉溶液（或堿溶液），因木炭反應(yīng)的產(chǎn)物主要是二氧化碳能和堿溶液快速反應(yīng)掉，效果略好．
（3）鎂除了和氧氣反應(yīng)外，可能還和氮?dú)�、二氧化碳等物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)，所以改用鎂條如圖（2）所示，做此實(shí)驗(yàn)，到冷卻至室溫后發(fā)現(xiàn)鐘罩內(nèi)液面上升至

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以上．
故答案：
（1）鐘罩內(nèi)水面上升最終將小于

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體積．
（2）將水改成澄清石灰水或氫氧化鈉溶液（或堿溶液）
（3）鎂除了和氧氣反應(yīng)外，可能還和氮?dú)�、二氧化碳等物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)

點(diǎn)評(píng)：本題設(shè)計(jì)了用木炭、鎂代替紅磷做可燃物測(cè)空氣中氧氣含量的探究，拓展了知識(shí)視野，提高了學(xué)生的思維空間．