Question

某校化學興趣小組就空氣中氧氣的含量進行實驗探究，請你參與．

【設計實驗】第一小組同學共同設計了如下圖的A、B兩套裝置．
（1）你認為合理的是（填編號）________．
（2）該實驗觀察到的現(xiàn)象是________．
【改進實驗】第二小組同學設計了C實驗，優(yōu)點是：________．
（1）實驗后發(fā)現(xiàn)測定出的空氣中氧氣的體積分數(shù)低于l/5，這可能是由哪幾種原因引起的？________．
（2）從實驗現(xiàn)象分析可知：氧氣約占空氣總體積的1/5，氮氣約為4/5．能夠得到該結(jié)論主要是運用了氮氣的有關(guān)性質(zhì)是：________．
（3）若將紅磷換成碳粉實驗不能成功，如果要想實驗成功，你打算事先在集氣瓶里裝上________．

Answer 1

解：
（1）實驗A和B的區(qū)別在于紅磷的位置，而這一點與氧氣的密度有關(guān)，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．所以合理的應該填：A．
（2）而實驗C是在裝置內(nèi)點燃，這樣紅磷不會在裝置外的空氣中燃燒，也就是紅磷燃燒的產(chǎn)物有毒的五氧化二磷不會散失到空氣造成環(huán)境污染，也節(jié)約了紅磷，即C裝置的優(yōu)點是：環(huán)保．同時也利于實驗的結(jié)果的準確；至于其他的實驗現(xiàn)象及誤差分析，要考慮全面就可以；首先注意誤差是小于 ，這樣就與藥品不能將氧氣完全消耗有關(guān)，即紅磷的量不足或者氣密性等方面的問題；對于氮氣的性質(zhì)，在回答時要和氧氣對比回答，氧氣反應掉了，而氮氣剩余了，說明氮氣是不燃燒也不支持燃燒的，在有水環(huán)境中氮氣能夠安然無恙，說明氮氣不溶于水和也不和水發(fā)生反應．因此要學會從不同角度看問題．
（3）將紅磷換成碳粉實驗不能成功，氧化碳能和一些堿的溶液反應，因此如果要想實驗成功，你打算事先在集氣瓶里裝上氫氧化鈉溶液．
故答案為：
（設計實驗）（1）A
（2）紅磷在裝置內(nèi)燃燒，發(fā)出大量白煙，同時釋放出大量的熱．在冷卻到室溫后打開止水夾，水進入容器容積的 ；
【改進實驗】環(huán)保（（1）紅磷量不足；裝置漏氣
（2）不溶于水，不和水反應；不助燃，不燃燒
（3）適量的氫氧化鈉溶液
分析：（1）同樣都是紅磷，放在不同的位置會對應不同的實驗結(jié)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(nèi)的氧氣；
（2）實驗的改進是建立在實驗原理之上的，本實驗是通過消耗裝置內(nèi)的氣體和外界液體的補充來實現(xiàn)的，怎么樣能夠使裝置內(nèi)氧氣被消耗屬于改進的一個方面，本實驗的改進關(guān)注點就在于此．至于對紅磷點燃方式的改進，這樣可以如何減少過程中可燃物損失以及提高裝置氣密性上來考慮，在裝置內(nèi)點燃；
（3）木炭燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能和一些堿的溶液反應，如氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液、氫氧化鉀溶液等．
點評：對于實驗的改進，要從原理上來考慮．另外對于實驗現(xiàn)象的描述要全面．