Question

某校初三研究性學(xué)習(xí)小組為探究空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下圖所示的裝置，其中A是帶刻度的容積為700mL的圓筒狀玻璃反應(yīng)器． B是敞口玻璃瓶．C是連通A，B的橡皮管．D是密封蓋 （其他輔助裝置略）．
他們的操作過程如下：
惰性電熱板
a．檢查裝置的氣密性；
b．在B中加入水，并調(diào)整B的高度，使A中的液面至刻度500mL處；
c．將一定量的白磷平鋪在惰性電熱板上，蓋緊密封蓋D；
d．通電加熱白磷．待充分反應(yīng)后，調(diào)整B的高度使容器A、B中的液面保持水平，記錄A中氣體體積為420mL （注：A容器內(nèi)固態(tài)物質(zhì)所占的體積忽略不計(jì)）．
（1）當(dāng)操作d結(jié)束時(shí)，裝置A中液面的刻度約為420mL．本次實(shí)驗(yàn)測(cè)得氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)為______；請(qǐng)你說(shuō)出產(chǎn)生誤差的一個(gè)原因______．
（2）測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)時(shí)，通常選用紅磷或者白磷，而不用木炭．請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)不用木炭的理由______．
（3）該小組中有同學(xué)提出：如果用木炭代替白磷也能測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，只要將水換成一種溶液，則該溶液是______．

Answer 1

解：（1）本次實(shí)驗(yàn)測(cè)得氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)為×100%=16%＜20%，產(chǎn)生誤差的原因可能是：裝置漏氣，白磷太少；未冷卻到室溫就讀數(shù)等．
（2）測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)時(shí)，通常選用紅磷或者白磷，而不用木炭．原因是木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，不能保證被水完全吸收，會(huì)達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br/>（3）二氧化碳能與堿溶液反應(yīng)，即堿溶液能吸收大量的二氧化碳，故可選用氫氧化鈉等堿溶液來(lái)代替水．
故答案為：（1）16%； 白磷太少；未冷卻到室溫就讀數(shù)等
（2）木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，不能保證被水完全吸收
（3）氫氧化鈉溶液或者其他堿溶液
分析：（1）根據(jù)紅磷消耗的氧氣的體積計(jì)算氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，氧氣少于空氣體積的20%的原因可以從裝置漏氣，紅磷量少，裝置未冷卻到室溫方面考慮；
（2）根據(jù)木炭燃燒生成物的狀態(tài)分析；
（3）根據(jù)二氧化碳能與堿溶液反應(yīng)的性質(zhì)解答．
點(diǎn)評(píng)：此題在用紅磷和集氣瓶測(cè)定氧氣在空氣中體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上做了改進(jìn)，但反應(yīng)原理是相同的，同學(xué)們可參照原來(lái)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行解答此題．