Question

某�；瘜W(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)教科書上“空氣中氧氣含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)”開展進(jìn)一步探究．
[提出問(wèn)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]甲同學(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�氧化碳反�?yīng)”；（2）“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；（3）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]甲同學(xué)覺(jué)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

 

．乙同學(xué)覺(jué)得用鐵絲也不行，理由是

 

．
根據(jù)甲同學(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)甲同學(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的條件：
①

 

，②

 

，③

 

．
[反思改進(jìn)]乙同學(xué)根據(jù)查閱到的不同裝置，結(jié)合甲同學(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

 

，理由是

 

．在其余的五種實(shí)驗(yàn)方案中，能有效防止裝置內(nèi)的空氣因受熱膨脹而外逸的有

 

．這5種方案，其原理都相似：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：測(cè)定空氣里氧氣含量的探究

專題：科學(xué)探究

分析：[分析論證]根據(jù)蠟燭燃燒能生成水和二氧化碳?xì)怏w則可知“用蠟燭燃燒法測(cè)得空氣中氧氣的含量會(huì)偏低”；鐵絲在空氣中不能燃燒；鎂條除了能與氧氣反應(yīng)外，還可以與氮?dú)狻⒍�氧化碳發(fā)生反應(yīng)；
[得出結(jié)論]根據(jù)測(cè)定氧氣含量實(shí)驗(yàn)所用藥品應(yīng)該滿足的條件分析．
[反思改進(jìn)]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：該反應(yīng)比較慢；其余5種設(shè)計(jì)方案都是利用物質(zhì)與氧氣反應(yīng)，改變裝置內(nèi)的壓強(qiáng)，從而產(chǎn)生倒吸或者活塞移動(dòng)等明顯現(xiàn)象，便于觀察．

解答：解：[分析論證]蠟燭、硫粉、木炭在空氣中燃燒消耗氧氣，但也同時(shí)生成氣體二氧化碳，產(chǎn)生的氣體二氧化碳?xì)怏w填補(bǔ)了氧氣減少的體積，測(cè)得空氣中氧氣的含量會(huì)偏低．在通常情況下，鐵絲在空氣中不易燃燒，鐵絲只能在純凈的氧氣中燃燒；由于鎂條既能與氧氣反應(yīng)又能與氮?dú)夥磻?yīng)，因此消耗的氣體體積應(yīng)大于五分之一；
故答案是：蠟燭、硫粉、木炭燃燒均產(chǎn)生氣體，填補(bǔ)了氧氣減少的體積，測(cè)得空氣中氧氣的含量會(huì)偏低；鐵絲在通常情況下，在空氣中不易燃燒；大于；
[得出結(jié)論]“測(cè)定空氣中氧氣含量”實(shí)驗(yàn)所用的藥品需要滿足的條件是：要把氧氣反應(yīng)掉，而不能與空氣中的其它成分反應(yīng)，不生成新的氣體雜質(zhì)．
故答案為：①具有可燃性（或?qū)懪c氧氣反應(yīng)）；②不能與空氣中的其它成分反應(yīng)；③反應(yīng)不產(chǎn)生氣體或產(chǎn)生的氣體能被吸收．
[反思改進(jìn)]以上6中裝置中，只有E裝置中的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的比較慢，因?yàn)殍F生銹速度比較緩慢，不能在短時(shí)間內(nèi)將裝置中的氧氣全部耗盡．在其余的五種實(shí)驗(yàn)方案中，能有效防止裝置內(nèi)的空氣因受熱膨脹而外逸的有A、B、C、D，它們的原理都是：通過(guò)物質(zhì)與氧氣反應(yīng)（或在氧氣中燃燒，或?qū)懴�耗氧氣都可以），使裝置內(nèi)氣壓變小，產(chǎn)生倒吸或活塞移動(dòng)等明顯現(xiàn)象，以便觀察．
故答案為：E；鐵生銹速度比較緩慢，不能在短時(shí)間內(nèi)將裝置中的氧氣全部耗盡；通過(guò)物質(zhì)與氧氣反應(yīng)（或在氧氣中燃燒，或?qū)懴�耗氧氣都可以），使裝置內(nèi)氣壓變小，產(chǎn)生倒吸或活塞移動(dòng)等明顯現(xiàn)象，以便觀察．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了測(cè)定空氣里氧氣含量的有關(guān)知識(shí)，根據(jù)題目出示的信息結(jié)合已學(xué)知識(shí)提高自己的分析能力．