Question

法國化學家拉瓦錫通過實驗得出的結(jié)論是氧氣約占空氣總體積的

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，某學校興趣小組同學模仿教材中實驗，分別用如圖所示四個裝置進行試驗驗證．（燒杯和集氣瓶中液體為水）
（1）用A裝置實驗，一切操作規(guī)范，但幾乎沒有水進入集氣瓶中，原因是

 

；
（2）圖2是同學們對裝置B的改進實驗．組要操作是：在實際容積為250mL的集氣瓶里，先裝進50mL水，在按圖2連接好一起，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點燃，集氣瓶里預(yù)先裝進的50mL水，在實驗過程中起到的作用是

 

（填序）

A．加快集氣瓶冷卻               B．減少集氣瓶空間  
C．緩沖集氣瓶內(nèi)氣壓的驟然升高     D．液封導氣管末端以防氣體逸出
若實驗恢復到正常溫度，發(fā)現(xiàn)氣體減少的體積小于

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，請你幫助同學找出造成這樣結(jié)果的可能原因（寫出兩種）
①

 

；
②

 

．
（3）同學們沒有用裝置C進行實驗，他們認為，使用該裝置實驗，無法得出氧氣的占空氣總體積的

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，理由是

 

．
（4）同學們用D圖進行實驗，待鎂條燃燒并冷卻后打開止水夾，發(fā)現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70%，對于為什么進水的體積遠遠超過集氣瓶空間的

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，同學們進行了探究：
【猜想一】二氧化碳能與鎂條反應(yīng)．
【猜想二】

 

；
【查閱資料】
①鎂條在氮氣中能燃燒，產(chǎn)物為氮化鎂（Mg₃N₂）固體．
②鎂條點燃后，放入盛有二氧化碳的集氣瓶中繼續(xù)燃燒，生成氧化鎂和一種單質(zhì)，該反應(yīng)的文字表達式為

 

；
【實驗驗證】實驗過程（略）
【交流反思】通過以上對比實驗，同學們總結(jié)出測定空氣中氧氣含量時，所用的反應(yīng)物應(yīng)滿足兩個條件：
①

 

；
②

 

．

Answer 1

考點：空氣組成的測定

專題：空氣與水

分析：（1）題目要求分析可能造成測量結(jié)果小于

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的原因，不僅僅是產(chǎn)生誤差，而是強調(diào)小于

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，所以要圍繞偏低的各種可能進行分析．
（2）集氣瓶里預(yù)先裝進的50mL水，在實驗過程中起到的作用是：加快集氣瓶冷卻，液封導氣管末端以防氣體逸出，緩沖集氣瓶內(nèi)氣壓的驟然升高．
（3）考慮鐵絲在空氣中不能燃燒；
（4）同學們用D圖進行實驗，待鎂條燃燒并冷卻后打開止水夾，發(fā)現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70%，對于為什么進水的體積遠遠超過集氣瓶空間的

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，考慮二氧化碳能與鎂條反應(yīng)；氮氣能與鎂條反應(yīng)；根據(jù)資料：“鎂條點燃后，放入盛有二氧化碳的集氣瓶中繼續(xù)燃燒，生成氧化鎂和一種單質(zhì)”，則推測該反應(yīng)的文字表達式；通過以上對比實驗，測定空氣中氧氣含量時，推測所用的反應(yīng)物應(yīng)滿足兩個條件．

解答：解：（1）空氣中氧氣含量的測定，對實驗的成敗注意事項為：要保證藥品過量，要保證裝置的氣密性良好，同時一定要等到溫度恢復到室溫再打開止水夾讓外界液體進入裝置內(nèi)．所以在分析造成裝置造成結(jié)果小于

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時，要考慮藥品的量可能不足造成沒有將氧氣完全消耗，同時要考慮同時一定要等到溫度恢復到室溫再打開止水夾，還要考慮裝置在藥品的足夠的情況下因為氣密性不好，導致液體不能等體積進入而引起結(jié)果偏低．
故答案為：
①紅磷的量不足；②裝置氣密性不好；③沒有冷卻到室溫就打開止水夾．
（2）集氣瓶里預(yù)先裝進的50mL水，在實驗過程中起到的作用是：加快集氣瓶冷卻，液封導氣管末端以防氣體逸出，緩沖集氣瓶內(nèi)氣壓的驟然升高；故答案為：ACD；
（3）鐵絲在空氣中不能燃燒，故無法得出氧氣的占空氣總體積的

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；
（4）同學們用D圖進行實驗，待鎂條燃燒并冷卻后打開止水夾，發(fā)現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70%，對于為什么進水的體積遠遠超過集氣瓶空間的

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，根據(jù)【猜想一】二氧化碳能與鎂條反應(yīng)．
推測【猜想二】氮氣能與鎂條反應(yīng)；
【查閱資料】
根據(jù)資料“②鎂條點燃后，放入盛有二氧化碳的集氣瓶中繼續(xù)燃燒，生成氧化鎂和一種單質(zhì)”，該反應(yīng)的文字表達式為鎂+二氧化碳

點燃

氧化鎂+單質(zhì)；
【交流反思】通過以上對比實驗，由此可總結(jié)出測定空氣中氧氣含量的反應(yīng)物所滿足的條件是：反應(yīng)物是固體且只和氧氣反應(yīng)，且反應(yīng)后不能生成氣體．
故答案為：
（1）裝置氣密性不好；
（2）ACD；①紅磷的量不足；②裝置氣密性不好．
（3）鐵絲在空氣中不能燃燒．
（4）【猜想二】氮氣能與鎂條反應(yīng)；
【查閱資料】②鎂+二氧化碳

點燃

氧化鎂+單質(zhì)；
【交流反思】①反應(yīng)物是固體且只和氧氣反應(yīng)；②反應(yīng)后不能生成氣體．

點評：分析實驗誤差要根據(jù)原理同時結(jié)合誤差具體情況來進行分析．根據(jù)對空氣組成成分的認識，利用鎂的性質(zhì)及題中資料信息，分析導致實驗中所出現(xiàn)現(xiàn)象的可能性，考查獲得信息解決問題的能力．