某化學興趣小組想親身感受科學家的探究歷程,他們選擇了“空氣中氧氣含量的粗略測定”為探究內(nèi)容.
(一)首先他們分組討論
(1)小雨小組認為,選擇的藥品既要能消耗氧氣,又不能與空氣中的其他成分反應,而且生成物為固體.他們應該選擇
(填序號),為了充分消耗容器中的氧氣,藥品的用量應保證
.
A.蠟燭 B.硫粉 C.紅磷 D.鎂粉
(2)小雨小組設(shè)計了如圖1所示的實驗裝置為了確保實驗的成功,首先應保證該裝置
良好.
(3)小明同學平時善于動腦筋,對實驗又進行了反思,提出了改進方法,如圖2,(用放大鏡聚太陽光使紅磷燃燒)你認為改進后的優(yōu)點是
.
(二)在充分討論的基礎(chǔ)上他們進行了實驗.
將導管上的彈簧夾夾緊,在燃燒匙中裝滿紅磷,把燃燒匙放在酒精燈火焰上,點燃紅磷后,迅速插入集氣瓶內(nèi),塞緊橡皮塞.小華觀察到紅磷在瓶內(nèi)繼續(xù)燃燒,瓶內(nèi)充滿白煙.待集氣瓶冷卻到室溫,瓶內(nèi)白煙消失后,發(fā)現(xiàn)燃燒匙內(nèi)紅磷有剩余.把導管的另一端插入盛水的燒杯中,打開彈簧夾,水進入集氣瓶.
(1)寫出紅磷燃燒的文字表達式
.
(2)水進入集氣瓶的原因是
.
(3)燃燒后,廣口瓶內(nèi)剩余的氣體主要是氮氣.請結(jié)合實驗推測氮氣的物理性質(zhì)
和化學性質(zhì)
.
(三)實驗結(jié)束后,大家整理的實驗數(shù)據(jù)如下:
組 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
集氣瓶容積/mL | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
進入水的體積/mL | 4 | 3.5 | 4 | 4 | 4 | 4.5 | 4 | |
通過對實驗結(jié)果的交流,大多數(shù)組的同學都驗證出氧氣約占空氣體積的
,只有第8組沒能得到實驗數(shù)據(jù),原因是他們用硫粉進行試驗.經(jīng)研究,同學們一致認為如果事先在集氣瓶內(nèi)注入少量的氫氧化鈉溶液來吸收
氣體,實驗也能成功.
已知空氣中氧氣的體積分數(shù)為21%,小蘭同學用如圖3所示的裝置進行驗證,實驗后發(fā)現(xiàn)測得的氧氣體積分數(shù)小于
,請你幫她分析造成這種結(jié)果的可能原因(至少答兩點):
①
;②
.
該實驗還說明了氮氣具有的性質(zhì)
①
;②
.