Question

20．“空氣中氧氣含量的測定”有多種方法．甲生設(shè)計(jì)了如圖1如示的實(shí)驗(yàn)方案：在燃燒匙內(nèi)盛過量紅磷，點(diǎn)燃后立即插入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾，水注入集氣瓶．回答下列問題：
（1）反應(yīng)結(jié)束后，打開鐵夾，水自動(dòng)注入集氣瓶的直接原因是氧氣的消耗導(dǎo)致裝置內(nèi)的壓強(qiáng)減小
（2）乙生也設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖2所示的實(shí)驗(yàn)方案，裝置和操作同甲類似，只不過用硫粉代替了紅磷，并增加了滴管．要使實(shí)驗(yàn)成功，乙在滴管中應(yīng)加入氫氧化鈉溶液．
（3）若空氣中氮?dú)庖材芎图t磷反應(yīng)，能否用該方法來測定空氣中氧氣的含量？
（4）丙生想利用氧氣和某種金屬的反應(yīng)，來測定空氣中的氧氣含量．他選擇利用下列儀器、藥品：①帶瓶塞的l000ml燒瓶②電子天平（稱量精度為0.01克）③酒精燈④某種金屬粉末．他的實(shí)驗(yàn)步驟如下：準(zhǔn)確稱量某種金屬粉末的質(zhì)量（足量），將其放入燒瓶，塞緊瓶塞，放置一段時(shí)間后，倒出燒瓶中粉末，并稱其質(zhì)量．寫出丙生的實(shí)驗(yàn)思路
根據(jù)反應(yīng)前后固體粉末質(zhì)量的改變來計(jì)算空氣中氧氣的質(zhì)量，從而求出氧氣的體積，最終求出空氣中氧氣的含量．

Answer 1

分析 （1）空氣成分的測定實(shí)驗(yàn)的原理是利用某種物質(zhì)燃燒消耗空氣中某一成分，導(dǎo)致裝置內(nèi)的壓強(qiáng)減小，從而使等體積液體倒流進(jìn)入裝置內(nèi)．
（2）根據(jù)硫粉燃燒生成二氧化硫氣體，二氧化硫氣體能被氫氧化鈉溶液吸收進(jìn)行分析；
（3）測定空氣中氧氣的含量時(shí)要考慮反應(yīng)物該物質(zhì)是否只與氧氣反應(yīng)，反應(yīng)后生成物的狀態(tài)等；
（4）對(duì)于使用天平來測定，要學(xué)會(huì)倒推，知道質(zhì)量就可以根據(jù)密度求體積，所以要根據(jù)操作去分析實(shí)驗(yàn)的思路和原理．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中加入過量的紅磷以把空氣中的氧氣盡可能的消耗掉，而氧氣的消耗會(huì)導(dǎo)致裝置內(nèi)的壓強(qiáng)減小，從而使等體積液體倒流進(jìn)入裝置內(nèi)；故填：氧氣的消耗導(dǎo)致裝置內(nèi)的壓強(qiáng)減��；
（2）硫粉燃燒生成二氧化硫氣體，而二氧化硫氣體能被氫氧化鈉溶液吸收，因此滴管中應(yīng)加入氫氧化鈉溶液；故填：氫氧化鈉；
（3）若空氣中氮?dú)庖材芎图t磷反應(yīng)，就不能用該方法來測定空氣中氧氣的含量，因?yàn)槟菢舆M(jìn)入裝置內(nèi)的水會(huì)增多，使測量結(jié)果不準(zhǔn)確；故填：不能；
（4）根據(jù)題目中給定的天平和燒瓶體積的信息，可以稱量金屬在反應(yīng)前后質(zhì)量的變化，從而計(jì)算消耗的氧氣的質(zhì)量，根據(jù)氧氣的密度求出氧氣的體積，從而求出空氣中氧氣的含量；故填：根據(jù)反應(yīng)前后固體粉末質(zhì)量的改變來計(jì)算空氣中氧氣的質(zhì)量，從而求出氧氣的體積，最終求出空氣中氧氣的含量．

點(diǎn)評(píng) 要在實(shí)驗(yàn)改進(jìn)中學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的操作來研究實(shí)驗(yàn)的思路，例如本題在天平上就要結(jié)合題目中提供的操作過程去猜想實(shí)驗(yàn)思路．