Question

【題目】某化學(xué)興趣活動(dòng)小組為測(cè)定空氣中氧氣的含量，進(jìn)行如下探究實(shí)驗(yàn)：

（1）如圖所示，在一個(gè)具有刻度和可以滑動(dòng)的活塞的玻璃容器中放入一粒白磷（白磷燃燒所需的最低溫度為40℃），將玻璃容器固定好，放在盛有85℃熱水的燒杯上。請(qǐng)回答下列問題：

①實(shí)驗(yàn)中可以看到玻璃容器內(nèi)白磷燃燒時(shí)的現(xiàn)象是_____，該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式是_____。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，恢復(fù)至常溫，活塞應(yīng)停在刻度_____處，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是：_____，從而使玻璃容器內(nèi)的氣體體積_____（填“增大”、“減小”或“不變”）。

②玻璃容器內(nèi)余下的氣體主要是_____

③此反應(yīng)中白磷要過量，目的是除盡_____

（2）小軍根據(jù)燃燒紅磷測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)原理，認(rèn)為可用木炭代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣的含量，并按圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他依據(jù)的實(shí)驗(yàn)原理可能是_____

①小軍檢查裝置氣密性后，將盛有足量紅熱木炭的燃燒匙迅速伸入集氣瓶中，并把塞子塞緊，待紅熱的木炭熄滅并冷卻至室溫后，打開彈簧夾，并未發(fā)現(xiàn)倒吸現(xiàn)象。經(jīng)過認(rèn)真分析，小軍發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)失敗的原因是（答一條）_____

②小軍反思上述實(shí)驗(yàn)的探究過程后認(rèn)為：用燃燒法測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在藥品的選擇或生成物的要求上應(yīng)考慮的是（答一條）_____。

Answer 1

【答案】產(chǎn)生大量白煙 4 白磷燃燒消耗了空氣中氣態(tài)的氧氣而生成了固態(tài)的五氧化二磷 減小 氮?dú)?/span> 氧氣 通過可燃物消耗氧氣使裝置內(nèi)氣壓減小，外界液體就可以等體積進(jìn)入，從而測(cè)定出氧氣的體積 集氣瓶中的壓強(qiáng)沒有明顯變化 要能消耗氧氣，又不會(huì)跟空氣中的其他成分反應(yīng)，而且生成物為固體

【解析】

（1）①白磷能與空氣中的氧氣反應(yīng)，發(fā)出黃色火焰，冒出大量白煙，白煙是五氧化二磷，該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為：。

空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為五分之一，活塞應(yīng)停在刻度4處；出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是：白磷燃燒消耗了空氣中氣態(tài)的氧氣而生成了固態(tài)的五氧化二磷；從而使玻璃容器內(nèi)的氣體體積減��；

②空氣主要是由氮?dú)夂脱鯕饨M成的，因此，白磷消耗完氧氣后剩余的氣體主要是氮?dú)猓?/span>

③實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵為白磷過量、反應(yīng)充分、氣密性良好等，白磷過量是為了除盡氧氣；

（2）①實(shí)驗(yàn)原理是通過可燃物消耗氧氣使裝置內(nèi)氣壓減小，外界液體就可以等體積進(jìn)入，從而測(cè)定出氧氣的體積。

②至于實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的失敗，木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w或者一氧化碳?xì)怏w，不能使內(nèi)部氣壓減少，從而導(dǎo)致不能使外界液體進(jìn)入。

③總結(jié)以上分析，在選擇該實(shí)驗(yàn)的替代物質(zhì)時(shí)，物質(zhì)應(yīng)該滿足：能夠和氧氣等單一物質(zhì)反應(yīng)，且本身不能是氣體且生成物不能是氣體。