Question

如圖是測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)裝置

請(qǐng)回答以下有關(guān)問題：

（1）燃燒匙內(nèi)盛放的物質(zhì)是         ，能否直接改用木炭、硫磺等物質(zhì)做此實(shí)驗(yàn)？試說明理由               。

（2）該實(shí)驗(yàn)所能觀察到的現(xiàn)象為                           ，根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的原理，有同學(xué)認(rèn)為只要對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，用木炭、硫磺均可達(dá)到預(yù)期目的，請(qǐng)你判斷該同學(xué)可能做怎樣的改進(jìn)？                  ，可能發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為                           。

 

Answer 1

（1）紅磷。不能，因?yàn)槟咎炕蛄蚧�，與氧氣反應(yīng)生成的是氣體，集氣瓶?jī)?nèi)的氣壓不會(huì)發(fā)生明顯變化，無法測(cè)得空氣中氧氣的體積。

（2）紅磷劇烈燃燒，產(chǎn)生大量白煙，冷卻后打開導(dǎo)管中的夾子，燒杯中的水被吸入集氣瓶，水面大約上升1/5。采用木炭或硫磺改進(jìn)此實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該是事先在集氣瓶中裝入一定體積的氫氧化鈉溶液，從而吸收掉所生成的二氧化碳或二氧化硫。即：CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O 或SO2＋2NaOH＝Na2SO3＋H2O

【解析】本題綜合考查了測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的原理、現(xiàn)象以及根據(jù)基本原理，對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究分析的能力。試題既緊扣課本，又超越了課本，具有一定的挑戰(zhàn)性。由于該實(shí)驗(yàn)本身利用的是紅磷燃燒消耗氧氣，生成固體產(chǎn)物，導(dǎo)致集氣瓶?jī)?nèi)氣壓減小，從而將燒杯中的水吸入集氣瓶，通過觀察進(jìn)入的水的體積確定空氣中氧氣的體積。假如直接用木炭或硫磺，雖然都能與氧氣反應(yīng)，但由于產(chǎn)物是氣體，集氣瓶?jī)?nèi)的氣壓不會(huì)發(fā)生明顯變化，自然無法測(cè)得空氣中氧氣的體積。正因?yàn)檫@樣，如果事先在集氣瓶中裝入一定體積可吸收所產(chǎn)生氣體的氫氧化鈉溶液，也就照樣能達(dá)到預(yù)期目的。