Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對空氣中氧氣含量的測定進(jìn)行了一系列的探究，請你參與并回答下列問題。

同學(xué)們用圖 1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，紅磷燃燒的化學(xué)方程式為________，實(shí)驗(yàn)中用了過量的紅磷，目的是________。

（發(fā)現(xiàn)問題）實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置氣密性良好，操作均正確，冷卻后打開止水夾水倒吸入集氣瓶， 同學(xué)們用實(shí)驗(yàn)室常用的儀器________測量了倒吸入集氣瓶內(nèi)水的體積，發(fā)現(xiàn)回流到集氣瓶 中的水少于集氣瓶體積的 1/5，是什么原因所致呢？

（猜測）甲猜測：有一部分水在導(dǎo)氣管內(nèi)未完全進(jìn)入集氣瓶內(nèi)。

乙猜測：是由于瓶內(nèi)紅磷、氧氣傳感器等儀器占有一定的體積。

你的猜測：________。

（深入探究）同學(xué)們用氧氣濃度傳感器定量測定過量紅磷燃燒時(shí)氧氣的含量變化，裝置如 圖 2（裝置密閉，氣密性良好 ），實(shí)驗(yàn)過程中集氣瓶內(nèi)氧氣濃度實(shí)時(shí)變化如圖 3。

（結(jié)論）

99秒時(shí)，氧氣的含量降為 3.2%，由此得出結(jié)論為________。

（反思與評價(jià)）

（1）99秒后氧氣含量又上升并最終穩(wěn)定在 8.5%左右，可能原因是________。

（2）一同學(xué)仍利用圖2 裝置和藥品，實(shí)驗(yàn)時(shí)稍加改進(jìn)，最終氧氣的含量明顯低于 8.5%， 其改進(jìn)方法是：________。

Answer 1

【答案】 除盡氧氣 量筒 當(dāng)氧氣濃度降到一定程度時(shí)，紅磷會(huì)自動(dòng)熄滅 當(dāng)氧氣濃度降到 3.2%時(shí)，紅磷會(huì)自動(dòng)熄滅，氧氣未能除盡 當(dāng)紅磷周圍氧氣濃度降到 3.2%時(shí)，紅磷會(huì)自動(dòng)熄 滅，而瓶底的氧氣會(huì)向上擴(kuò)散，從而出現(xiàn)傳感器周圍氧氣濃度又上升并最終穩(wěn)定在 8.5%左右 燃燒過程中把燃燒匙沿橡皮塞慢慢向下移動(dòng)

【解析】

磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷，方程式為：；實(shí)驗(yàn)中用了過量的紅磷，目的是把空氣中的氧氣完全消耗掉；

[發(fā)現(xiàn)問題]量筒是用來測定液體體積的一種儀器，故測量液體體積時(shí)應(yīng)用量筒；

[猜測]物質(zhì)的燃燒需要氧氣，而氧氣的量較少時(shí)物質(zhì)不會(huì)燃燒，所以當(dāng)氧氣濃度降到一定程度時(shí)，紅磷會(huì)自動(dòng)熄滅；

[結(jié)論]從圖 3可以看出，紅磷熄滅時(shí)氧氣濃度是 3.2%時(shí)，由此可見紅磷不能將裝置內(nèi)的氧氣完全反應(yīng)；

[反思與評價(jià)]

（1）99秒后氧氣含量又上升并最終穩(wěn)定在 8.5%左右，是因?yàn)楫?dāng)紅磷周圍氧氣濃度降到 3.2%時(shí)，紅磷會(huì)自動(dòng)熄滅，而瓶底的氧氣會(huì)向上擴(kuò)散，從而出現(xiàn)傳感器周圍氧氣濃度又 上升并最終穩(wěn)定在 8.5%左右；

（2）燃燒過程中把燃燒匙沿橡皮塞慢慢向下移動(dòng)，這樣使瓶中的氧氣慢慢從上向下依次被 耗盡。