Question

15．課外活動(dòng)小組學(xué)習(xí)了課本“空氣中氧氣含量的測(cè)定”的實(shí)驗(yàn)，知道P₂O₅不能隨便排放在空氣中，否則會(huì)對(duì)空氣造成污染，所以對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)．

【實(shí)驗(yàn)Ⅰ】小徐所在小組覺得用氫氣燃燒來測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，不會(huì)有任何污染．于是設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如甲圖所示．實(shí)驗(yàn)時(shí)用夾子B夾住橡膠管，打開夾子A，點(diǎn)燃純凈的氫氣并迅速插入瓶中，使氫氣在瓶中燃燒．
（1）當(dāng)氫氣燃燒的火焰剛好熄滅時(shí)，接下來的操作是關(guān)閉A夾，冷卻后，打開B夾．
（2）有同學(xué)提出，若用CO燃燒產(chǎn)生CO₂消耗氧氣取代H₂，進(jìn)行如上操作也能完成氧氣體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定．你是否認(rèn)同該同學(xué)的意見，并簡(jiǎn)要說明理由同意，CO燃燒生成CO₂氣體，瓶中氣壓不變．
【實(shí)驗(yàn)Ⅱ】小吳所在的小組覺得只要裝置密閉就能避免污染問題，設(shè)計(jì)了如乙圖實(shí)驗(yàn)裝置．在由兩個(gè)注射器組成的密閉系統(tǒng)內(nèi)共有50mL空氣．然后給裝有紅磷的玻璃管加熱．同時(shí)交替推動(dòng)兩個(gè)注射器的活塞，至玻璃管內(nèi)的紅磷變成白煙，且較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無進(jìn)一步變化時(shí)停止．停止加熱后，待冷卻至室溫將氣體全部推至一個(gè)注射器內(nèi)．
（1）在實(shí)驗(yàn)的加熱過程中，交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器的目的是把裝置中的氧氣耗盡．
（2）你覺得與課本“空氣中氧氣含量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)相比，該實(shí)驗(yàn)除了解決污染的問題外還有什么優(yōu)勢(shì)？反應(yīng)始終在密閉容器中，測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)Ⅰ】（1）結(jié)合用紅磷燃燒測(cè)定空氣中氧氣含量原理，用氫氣燃燒測(cè)定氧氣的含量時(shí)，當(dāng)氫氣火焰熄滅時(shí)，不能再向集氣瓶中通氫氣．
（2）根據(jù)CO燃燒生成CO₂氣體解答；
【實(shí)驗(yàn)Ⅱ】
（1）根據(jù)交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器能使氣體與紅磷充分接觸解答；
（2）根據(jù)裝置特點(diǎn)進(jìn)行分析解答．

解答 解：
【實(shí)驗(yàn)Ⅰ】
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，當(dāng)氫氣燃燒的火焰剛好熄滅時(shí)，說明氧氣完全被消耗，此時(shí)不能再通入氫氣，否則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)氫氣燃燒的火焰熄滅后，接下來對(duì)夾子的操作應(yīng)是關(guān)閉A夾，冷卻后，打開B夾，根據(jù)進(jìn)入集氣瓶中的水的體積判斷氧氣的含量．
（2）不能用CO取代H₂，因?yàn)镃O燃燒生成CO₂氣體，瓶中氣壓不變．
【實(shí)驗(yàn)Ⅱ】
（1）在加熱過程中交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器的目的是把裝置中的氧氣耗盡．
（2）與課本“空氣中氧氣含量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)相比，該實(shí)驗(yàn)除了解決污染的問題外，其優(yōu)勢(shì)是：反應(yīng)始終在密閉容器中，測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確．
答案：
【實(shí)驗(yàn)Ⅰ】
（1）關(guān)閉A夾，冷卻后，打開B夾；
（2）不同意，CO燃燒生成CO₂氣體，瓶中氣壓不變．
【實(shí)驗(yàn)Ⅱ】
（1）把裝置中的氧氣耗盡；
（2）反應(yīng)始終在密閉容器中，測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．