Question

【題目】某興趣小組開展“測(cè)定密閉容器中某種氣體的體積分?jǐn)?shù)”的探究實(shí)驗(yàn)。

（實(shí)驗(yàn) 1）按圖 1 所示裝置，用紅磷燃燒的方法測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。

（實(shí)驗(yàn) 2）按圖 2 所示裝置，在集氣瓶?jī)?nèi)壁用水均勻涂附鐵粉除氧劑（其中輔助成分不干擾實(shí)驗(yàn)），利用鐵銹蝕原理測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。

（1）實(shí)驗(yàn) 1 中，紅磷燃燒的主要現(xiàn)象是_____。紅磷熄滅后，集氣瓶冷卻至室溫，打開 K，水能倒吸入集氣瓶的原因是________。

（2）為提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要注意的事項(xiàng)是________（寫一點(diǎn)）。

（3）實(shí)驗(yàn)過程中，連接數(shù)字傳感器，測(cè)得實(shí)驗(yàn) 1、實(shí)驗(yàn) 2 中氧氣的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖 3、圖 4 所示。依據(jù)圖 3、圖 4 信息，_____（填"實(shí)驗(yàn) 1”或“實(shí)驗(yàn) 2"） 的測(cè)定方法更準(zhǔn)確，判斷依據(jù)是_____。

（4）結(jié)合你的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，若要尋找紅磷或鐵粉除氧劑的替代物。用圖 1 或圖 2 裝置測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，該替代物應(yīng)滿足的條件是_____（寫兩點(diǎn)）。

（實(shí)驗(yàn) 3）測(cè)定用排空氣法收集到的集氣瓶中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)。

（5）甲同學(xué)設(shè)計(jì)圖 5 所示裝置進(jìn)行測(cè)定。濃 NaOH 溶液的作用是_____（用化學(xué)方程式表示）。

（6）乙同學(xué)提出，僅利用圖 6 所示裝置，在不添加其他試劑的前提下，也能測(cè)得集氣瓶中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)。為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，操作方法�?/span>_____。

Answer 1

【答案】產(chǎn)生大量白煙（或“黃色火焰”“放熱”等合理答案） 氧氣被消耗，集氣瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)小于大氣壓 裝置的氣密性良好（或“紅磷和鐵粉除氧劑足量”等其他合理答案） 實(shí)驗(yàn) 2 反應(yīng)后，實(shí)驗(yàn) 1 集氣瓶中剩余氧氣的體積分?jǐn)?shù)為 8.6%，而實(shí)驗(yàn) 2 集氣瓶中氧氣幾乎耗盡 能夠和氧氣反應(yīng)，生成物不影響測(cè)定結(jié)果（或其他合理答案） 2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O 用冰水冷卻集氣瓶，打開 K（或其他合理答案）

【解析】

紅磷在氧氣中點(diǎn)燃生成五氧化二磷，氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水。

（1）紅磷在氧氣中點(diǎn)燃生成五氧化二磷，實(shí)驗(yàn)1中，紅磷燃燒的主要現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙。紅磷熄滅后，集氣瓶冷卻至室溫，打開 K，水能倒吸入集氣瓶的原因是氧氣被消耗，集氣瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)小于大氣壓。

（2）為提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要注意的事項(xiàng)是裝置的氣密性良好。

（3）實(shí)驗(yàn)過程中，連接數(shù)字傳感器，由實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2 中氧氣的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的關(guān)系可知，實(shí)驗(yàn) 1 集氣瓶中剩余氧氣的體積分?jǐn)?shù)為 8.6%，而實(shí)驗(yàn) 2 集氣瓶中氧氣幾乎耗盡，故實(shí)驗(yàn)2的測(cè)定方法更準(zhǔn)確，判斷依據(jù)是反應(yīng)后，實(shí)驗(yàn)1集氣瓶中剩余氧氣的體積分?jǐn)?shù)為 8.6%，而實(shí)驗(yàn)2集氣瓶中氧氣幾乎耗盡。

（4）尋找紅磷或鐵粉除氧劑的替代物，用圖 1 或圖 2 裝置測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，替代物應(yīng)滿足的條件是能夠和氧氣反應(yīng), 生成物不影響測(cè)定結(jié)果。

（5）氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，甲同學(xué)設(shè)計(jì)圖 5 所示裝置進(jìn)行測(cè)定，故濃NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳，化學(xué)方程式為。

（6）只要存在壓強(qiáng)差，則能產(chǎn)生倒吸，二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)，利用圖 6 所示裝置，在不添加其他試劑的前提下，操作方法是用冰水冷卻集氣瓶，打開 K。