Question

某校化學興趣小組就空氣中氧氣的含量進行實驗探究：
[集體討論]：
（1）討論后同學們認為，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會跟空氣中的其它成分反應，而且生成物為固體．他們應該選擇（填編號）

B

，
A．蠟燭          B．紅磷          C．硫粉
為了充分消耗容器中的氧氣，藥品的用量應保證

足量

．
（2）小組同學共同設計了如圖的兩套裝置，你認為合理的是（填編號）

A

．
為了確保實驗的成功，在裝藥品之前應該

檢查裝置的氣密性

．
[分組實驗]
在討論的基礎上，他們分組進行了實驗．
[數據分析]實驗結束后，整理數據如下：
（注：集氣瓶容積為100mL）

組    別	1	2	3	4	5	6
進入集氣瓶中水的體積（mL）	20	21	19	20	22	18

（3）通過對實驗結果的交流，大多數同學都驗證出氧氣約占空氣體積的

1

5

．
通過實驗還可以推斷集氣瓶中剩余氣體的性質是

難溶于水

、

不燃燒、不支持燃燒

．（寫兩點）
[實驗拓展]
（4）小組的同學做完實驗后又嘗試用木炭重新做了以上實驗，發現水幾乎沒有進入集氣瓶．你認為，其主要原因是

木炭燃燒在消耗氧氣的同時會生成二氧化碳氣體，使瓶內壓強基本不變

；經討論，同學們一致認為如果事先在集氣瓶內注入少量

氫氧化鈉溶液

來吸收

二氧化碳

氣體，以減小瓶內氣壓，則實驗也能取得較好的效果．

Answer 1

分析：（1）磷燃燒生成五氧化二磷固體，為保證耗盡瓶內氧氣，一般加入過量的藥品； 
（2）同樣都是紅磷，放在不同的位置會對應不同的實驗結果，由于氧氣相對密度較大，因此讓紅磷在較低的位置能夠更有效消耗裝置內的氧氣；
（3）把實驗數據求平均值就是氧氣的相對準確的數值，剩余氣體量不變證明其難溶于水亦不能燃燒且不與紅磷反應，只有氧氣才能與紅磷反應；
（4）木炭燃燒生成二氧化碳氣體，然后根據二氧化碳的性質進行解答．在（密閉環境中同時還可能會生成一氧化碳，所以即使改進也不是很合適的方案）

解答：解：（1）因為蠟燭和硫粉燃燒后產生新的氣體，不能使瓶內壓強改變，故選B；通常加入過量的藥品，確保瓶內氧氣完全消耗；故答案為：B；足量；
（2）實驗A和B的區別在于紅磷的位置，而這一點與氧氣的密度有關，由于氧氣的密度大于空氣，所以紅磷在稍微低的位置更利于反應的進行，也更利于氧氣的消耗，所以實驗設計A更合理．為了確保實驗的成功，在裝藥品之前應該 檢查裝置的氣密性，裝置漏氣會使結果不準確．故答案為：A；檢查裝置的氣密性．
（3）通過表中數據分析，平均各小組的數值為20mL，即氧氣的體積為20mL，所以氧氣約占空氣體積的

1

5

；剩余氣體量不變證明其難溶于水亦不能燃燒且不與紅磷反應．故答案為：

1

5

；難溶于水；不燃燒、不支持燃燒；
（4）木炭燃燒在消耗氧氣的同時會生成二氧化碳氣體，使瓶內壓強基本不變；木炭燃燒生成二氧化碳，所以應用少量的氫氧化鈉溶液來吸收二氧化碳，這樣就不會影響實驗結果．故答案為：木炭燃燒在消耗氧氣的同時會生成二氧化碳氣體，使瓶內壓強基本不變；氫氧化鈉溶液；二氧化碳．

點評：本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，難度稍大．