Question

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，并按右圖裝置進行實驗．
（1）依據(jù)的實驗原理是

物質(zhì)燃燒消耗瓶中氧氣，使瓶中氣壓變小，大氣壓將水壓入集氣瓶

．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）

木炭燃燒雖然消耗了氧氣但又生成了氣體二氧化碳，使瓶內(nèi)氣壓不能明顯減小

．
（2）小軍將集氣瓶中的細沙改為一種溶液，重復實驗（1），有倒吸現(xiàn)象，同時液體變渾濁．寫出能體現(xiàn)該溶液作用的文字表達式或化學反應式

二氧化碳+氫氧化鈣→碳酸鈣+水

．小軍還發(fā)現(xiàn)倒吸的水量未達到集氣瓶內(nèi)原剩余容積的

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．原因可能是（答一條）

木炭的量不足，氧氣未被完全消耗

．
（3）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）

物質(zhì)燃燒后的生成物不能為氣體

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)測定空氣中氧氣的含量的原理分析；
（2）要想測定出氧氣的體積分數(shù)，可以選擇堿溶液（如氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鉀等溶液）將二氧化碳氣體吸收掉，就可以達到目的．測得的氧氣體積分數(shù)小于五分之一，可以從三方面考慮：一、木炭的量不足；二、導管內(nèi)的空氣進入集氣瓶內(nèi)；三、木炭燃燒不充分，生成了一氧化碳．
（3）根據(jù)該實驗的反應原理：是利用裝置內(nèi)氣壓的減小，通過進入水的體積測定氧氣的體積進行分析．（3）選擇藥品時要考慮能否只與氧氣反應；生成物應考慮為固體或生成物為氣體時，應該選擇某種溶液將其吸收等．

解答：解：（1）實驗室測氧氣含量的反應原理：通過可燃物消耗氧氣使裝置內(nèi)壓強減小，外界液體就可以等體積進入，從而測定出氧氣的體積；該實驗的關鍵是生成物不能是氣體，由于木炭燃燒后生成等體積的二氧化碳，因此導致裝置內(nèi)的壓強不能明顯減小，故不會有倒吸現(xiàn)象的發(fā)生；
（2）要想測定出氧氣的體積分數(shù)，可以選擇氫氧化鈣溶液，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，集氣瓶中壓強減小，有倒吸現(xiàn)象的發(fā)生；若倒吸的水量未達到集氣瓶內(nèi)原剩余容積的

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，原因可能是：一、木炭的量不足，氧氣未被完全消耗；二、木炭燃燒不充分，生成了一氧化碳；
（3）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；或燃燒時只消耗氧氣；生成物最好不是氣體；如果生成物是氣體，則應用其它物質(zhì)將其完全吸收．（說明：只要回答上述任意一條即可）
故答案為：（1）物質(zhì)燃燒消耗瓶中氧氣，使瓶中氣壓變小，大氣壓將水壓入集氣瓶；
（2）二氧化碳+氫氧化鈣→碳酸鈣+水；  木炭的量不足，氧氣未被完全消耗；
（3）物質(zhì)燃燒后的生成物不能為氣體等．

點評：在解此類題時，首先分析題中的實驗原理，然后結合反應原理和學過的知識進行分析解答．在空氣成分實驗中，所用試劑不能是氣體，對應生成物也不能是氣體，否則就不能出現(xiàn)等效代換．