Question

12．某化學興趣活動小組為測定空氣中氧氣的含量，進行如下探究實驗：
（1）如圖1所示，在一個具有刻度和可以滑動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．請回答下列問題：
①實驗中可以看到玻璃容器內白磷燃燒時的現(xiàn)象是發(fā)出黃白色火焰，放出大量的熱，產(chǎn)生大量的白煙實驗結束后，恢復至常溫，活塞應停在刻度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，從而使玻璃容器內的氣體體積減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”或“不變”）．
②玻璃容器內余下的氣體主要是氮氣．
③此反應中白磷要過量，目的是除盡玻璃容器中的氧氣．
（2）小軍根據(jù)燃燒紅磷測定空氣中氧氣含量的實驗原理，認為可用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，并按圖2裝置進行實驗．他依據(jù)的實驗原理可能是木炭燃燒也消耗氧氣．
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)過認真分析，小軍發(fā)現(xiàn)實驗失敗的原因是（答一條）
木炭燃燒雖消耗了氧氣，但產(chǎn)生了新的二氧化碳氣體，致使集氣瓶內氣體壓強沒有明顯變化．
②小軍反思上述實驗的探究過程后認為：用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時，在藥品的選擇或生成物的要求上應考慮的是（答一條）生成物最好不是氣體，如果生成物是氣體，則應用其它物質將其完全吸收．

Answer 1

分析 （1）白磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象為黃色火焰，冒出大量白煙；該反應是磷和氧氣反應生成了五氧化二磷；空氣主要是由氮氣和氧氣組成的，其中氧氣的體積分數(shù)為五分之一；實驗成功的關鍵為白磷過量、反應充分、氣密性良好等；
（2）①根據(jù)木炭的可燃性及燃燒的產(chǎn)物回答．②根據(jù)實驗時藥品選擇的依據(jù)回答．

解答 解：（1）①白磷燃燒時的現(xiàn)象是：發(fā)出黃白色火焰，放出大量的熱，產(chǎn)生大量的白煙；磷和氧氣在點燃的條件下反應，生成五氧化二磷，符號表達式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；白磷開始燃燒時，由于燃燒放出大量的熱使氣體膨脹，壓強增大，活塞先向右移動，當裝置冷卻后，由于裝置中的氧氣被消耗，氣壓減小，活塞再向左移動；由于氧氣約占空氣體積的五分之一，故裝置冷卻后活塞左移五分之一到達處刻度4處；
②氧氣被消耗，所以反應剩下的氣體主要為氮氣．
③白磷要過量，能保障氧氣能完全反應，以除盡玻璃容器中的氧氣．
（2）小軍根據(jù)燃燒紅磷測定空氣中氧氣含量的實驗原理，認為可用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，是因為木炭燃燒也消耗氧氣；
①小軍實驗失敗的原因是木炭燃燒雖消耗了氧氣，但產(chǎn)生了新的二氧化碳氣體，致使集氣瓶內氣體壓強沒有明顯變化．
②用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時，在藥品的選擇或生成物的要求上應考慮的是：藥品要能在空氣中燃燒且燃燒時只消耗氧氣；生成物最好不是氣體，如果生成物是氣體，則應用其它物質將其完全吸收．
故答案為：
（1）①發(fā)出黃白色火焰，放出大量的熱，產(chǎn)生大量的白煙；4； 氧氣，五氧化二磷，減�。�
②氮氣．③除盡玻璃容器中的氧氣．
（2）木炭燃燒也消耗氧氣；
①木炭燃燒雖消耗了氧氣，但產(chǎn)生了新的二氧化碳氣體，致使集氣瓶內氣體壓強沒有明顯變化．
②生成物最好不是氣體，如果生成物是氣體，則應用其它物質將其完全吸收．

點評 空氣是人類寶貴的自然資源，在中考中占有重要的地位，特別是空氣中氧氣含量的測定，要注意測定原理、實驗關鍵、現(xiàn)象和結論、裝置的評價和改進等內容的考查．