Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)“測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)”實(shí)驗(yàn)(如下圖所示)學(xué)習(xí)后，思考能否用其它可燃物代替紅磷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你參與探究：

（提出問(wèn)題）能用哪些可燃物代替紅磷？

（查閱資料）二氧化碳可以被氫氧化鈉溶液完全吸收；鎂在空氣中燃燒可以與氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂。

（猜想與假設(shè)）

甲同學(xué)：可以用鐵絲代替

乙同學(xué)：可以用木炭代替

丙同學(xué)：可以用鎂條代替

（探究與反思）

（1）丁同學(xué)根據(jù)自己所學(xué)化學(xué)知識(shí)，直接否定了甲同學(xué)的想法，請(qǐng)你說(shuō)出他的理由：_______。

（2）乙同學(xué)利用木炭代替紅磷做了這一實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)測(cè)得氧氣的體積分?jǐn)?shù)值遠(yuǎn)小于實(shí)際值，若他實(shí)驗(yàn)操作都沒有問(wèn)題，請(qǐng)你幫他分析原因：_________________；知道原因以后，乙查閱了上述資料，在不改變可燃物木炭的情況下對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了調(diào)整，準(zhǔn)確測(cè)出了氧氣含量，他的操作是____________。

（3）丙同學(xué)用鎂條作可燃物測(cè)出空氣中氧氣含量為72%（實(shí)驗(yàn)操作無(wú)誤），丁同學(xué)認(rèn)為氮?dú)庖欢▍⑴c了反應(yīng)，請(qǐng)說(shuō)出丁同學(xué)的依據(jù)_____________，

通過(guò)查閱上述資料證實(shí)了他的說(shuō)法，請(qǐng)寫出鎂與氮?dú)夥磻?yīng)的文字表達(dá)式：______________。

（4）老師提出白磷與紅磷的化學(xué)性質(zhì)類似，可以用白磷代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣含量，并用右圖所示裝置完成實(shí)驗(yàn):

a.白磷燃燒的現(xiàn)象：_____________

b.右圖裝置中利用了粗銅絲的________性，此裝置相比于教材中實(shí)驗(yàn)裝置最大的優(yōu)點(diǎn)是__________c.該裝置氣密性良好是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，檢查該裝置氣密性的方法為：組裝好如右圖所示裝置，使兩側(cè)玻璃管中液面相平，然后將右側(cè)玻璃管抬高，下列現(xiàn)象能說(shuō)明該裝置氣密性良好的現(xiàn)象是（___）

A.兩側(cè)玻璃管中液面仍相平

B.兩側(cè)玻璃管中右側(cè)液面高

C.兩側(cè)玻璃管中左側(cè)液面高

d.若裝置氣密性良好，該實(shí)驗(yàn)測(cè)得氧氣含量仍小于實(shí)際值，其原因可能有（兩點(diǎn)）：

① ________________________________ ②_____________________________

（5）通過(guò)上述探究，空氣中氧氣含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)中可燃物的選擇要滿足：______________

Answer 1

【答案】鐵絲不能在空氣中燃燒；木碳燃燒要生成二氧化碳，會(huì)使裝置內(nèi)氣壓變化不明顯，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得值偏低；將裝置內(nèi)的水換為氫氧化鈉溶液。氮?dú)庹伎諝饪傮w積的71%，只有氮?dú)獗幌�耗裝置內(nèi)氣體才會(huì)消耗72%；鎂+氮?dú)?/span>氮化鎂產(chǎn)生大量白煙，發(fā)光，并放出大量熱；導(dǎo)熱性；避免生成的五氧化二磷逸散到空氣中污染大氣。B白磷的量不足；沒等到裝置冷卻至室溫就讀數(shù)；在空氣中能燃燒，燃燒只能消耗氧氣，且不能產(chǎn)生氣體

【解析】

（1）根據(jù)測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)中藥品選擇的注意事項(xiàng)解答；

（2）根據(jù)木炭燃燒的產(chǎn)物二氧化碳是氣體及二氧化碳可以被氫氧化鈉溶液完全吸收分析解答；

（3）根據(jù)空氣中氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)分析解答；

（4）a根據(jù)白磷燃燒的現(xiàn)象解答；bc根據(jù)銅絲具有導(dǎo)熱性及裝置的特點(diǎn)分析解答； d根據(jù)測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)分析解答；

（5）根據(jù)題中信息解答。

（1）丁同學(xué)直接否定了甲同學(xué)的想法理由：鐵絲不能在空氣中燃燒；

（2）乙同學(xué)利用木炭代替紅磷做了這一實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)測(cè)得氧氣的體積分?jǐn)?shù)值遠(yuǎn)小于實(shí)際值的原因是木炭燃燒要生成二氧化碳，會(huì)使裝置內(nèi)氣壓變化不明顯，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得值偏低；乙在不改變可燃物木炭的情況下對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了調(diào)整，準(zhǔn)確測(cè)出了氧氣含量，他的操作是將裝置內(nèi)的水換為氫氧化鈉溶液；

（3）丁同學(xué)認(rèn)為氮?dú)庖欢▍⑴c了反應(yīng)，依據(jù)是：氮?dú)庹伎諝饪傮w積的71%，只有氮?dú)獗幌�耗裝置內(nèi)氣體才會(huì)消耗72%；鎂與氮?dú)庠邳c(diǎn)燃的條件下生成氮化鎂，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：鎂+氮?dú)?/span>氮化鎂；

（4）a.白磷燃燒的現(xiàn)象：產(chǎn)生大量白煙，發(fā)光，并放出大量熱；b.右圖裝置中利用了粗銅絲的導(dǎo)熱性，此裝置相比于教材中實(shí)驗(yàn)裝置最大的優(yōu)點(diǎn)是：避免生成的五氧化二磷逸散到空氣中污染大氣；c.該裝置氣密性良好的現(xiàn)象是兩側(cè)玻璃管中右側(cè)液面高，故選B；d.若裝置氣密性良好，該實(shí)驗(yàn)測(cè)得氧氣含量仍小于實(shí)際值，其原因可能有（兩點(diǎn)）：①白磷的量不足；②沒等到裝置冷卻至室溫就讀數(shù)；

（5）通過(guò)上述探究，空氣中氧氣含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)中可燃物的選擇要滿足：在空氣中能燃燒，燃燒只能消耗氧氣，且不能產(chǎn)生氣體。