Question

【題目】學(xué)習(xí)化學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)和科學(xué)探究。

（實(shí)驗(yàn)活動(dòng)一）甲、乙兩位同學(xué)用如圖所示的裝置定量測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。已知廣口瓶中空氣體積為250mL（已扣除瓶塞和瓶中水所占體積）

I．他們實(shí)驗(yàn)過程如下：

①檢查裝置的氣密性

②用彈簧夾夾住橡膠管后，將燃燒匙中紅磷在酒精燈上點(diǎn)燃后伸入集氣瓶中，并將導(dǎo)管伸入裝有l00mL水的量筒中。

③過一段時(shí)間后，打開彈簧夾，等到水不再進(jìn)入廣口瓶時(shí)，從量筒中取出導(dǎo)管，記錄量筒中剩余水的體積。

④甲同學(xué)記錄量筒中水的體積為55mL，乙同學(xué)記錄量筒中水的體積為44mL。

Ⅱ．仔細(xì)閱讀以上實(shí)驗(yàn)過程回答下列問題：

（1）紅磷在瓶內(nèi)燃燒現(xiàn)象是___，發(fā)生反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式為______。

（2）甲同學(xué)測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為____，乙同學(xué)測出的氧氣的含量____（填偏大或偏小）。

（3）導(dǎo)致甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因可能是___。

①紅磷的量不足；②實(shí)驗(yàn)過程中，沒夾緊彈簧夾；③裝置未完全冷卻就打開彈簧夾；④點(diǎn)燃紅磷后，燃燒匙伸入集氣瓶中太慢

（實(shí)驗(yàn)交流）在老師的指導(dǎo)下，甲、乙兩位同學(xué)又重復(fù)幾次該實(shí)驗(yàn)，測出了比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

（4）甲同學(xué)提出在不改變其他條件的情況下，能否用木炭代替紅磷做這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)兀恳彝瑢W(xué)認(rèn)為不行，原因是_____。乙同學(xué)預(yù)先在集氣瓶內(nèi)加入____反應(yīng)后，用木炭做實(shí)驗(yàn)也收到了較好的效果。

（實(shí)驗(yàn)活動(dòng)二）某化學(xué)興趣小組對(duì)教材中“測定空氣里氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了大膽改進(jìn)，設(shè)計(jì)圖（Ⅱ）實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行，收到了良好的效果。請(qǐng)你回答下列有關(guān)問題：

（5）活塞位置如圖所示，實(shí)驗(yàn)前打開彈簧夾，用酒精燈加熱紅磷，充分反應(yīng)結(jié)束后，待試管冷卻，活塞前沿最終停留在____mL的刻度線上。

（6）用該裝置測定空氣中氧氣含量的和采用課本上的裝置相比，其優(yōu)點(diǎn)是____。

Answer 1

【答案】產(chǎn)生大量白煙 磷+氧氣五氧化二磷或P+O2P2O5 18% 偏大 ①③ 生成二氧化碳導(dǎo)致瓶內(nèi)壓強(qiáng)無法減小 氫氧化鈉溶液 4 便于讀數(shù)、誤差小、減少污染等

【解析】

解：[實(shí)驗(yàn)活動(dòng)一] （1）紅磷在瓶內(nèi)燃燒產(chǎn)生大量白煙；反應(yīng)的原理是磷與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成五氧化二磷；表達(dá)式為：磷+氧氣五氧化二磷或P+O2P2O5；

（2）甲同學(xué)測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為：×100%=18%；乙同學(xué)測出的氧氣的含量為：×100%=22.4%，比實(shí)際值偏大；

（3）導(dǎo)致甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低的原因可能是紅磷過少或裝置漏氣等；導(dǎo)致乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高的原因可能是止水夾沒有夾緊，紅磷燃燒時(shí)空氣外逸或燃燒匙伸入過慢，集氣瓶中空氣外逸；

[實(shí)驗(yàn)與交流]（4）乙同學(xué)認(rèn)為不行，原因是：木炭與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，會(huì)導(dǎo)致水不能進(jìn)入集氣瓶；氫氧化鈉溶液可以將生成的二氧化碳?xì)怏w完全吸收，所以可加入氫氧化鈉溶液也可以收到較好的效果；

[實(shí)驗(yàn)活動(dòng)二]（5）活塞位置如圖Ⅱ所示，實(shí)驗(yàn)前打開彈簧夾，用酒精燈加熱紅磷，充分反應(yīng)結(jié)束后，待試管冷卻，消耗的氧氣體積為：（40mL+15mL）×=11mL，活塞前沿最終停留在15mL-11mL=4mL的刻度線上；

（6）用該裝置測定空氣中氧氣含量的和采用課本上的裝置相比，其優(yōu)點(diǎn)是便于讀數(shù)、誤差小、減少污染等。