Question

某化學興趣小組的同學對空氣中氧氣含量的測定實驗進行探究。

（1）如右圖所示裝置和藥品進行實驗，實驗中可觀察到的現(xiàn)象是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）小明同學認為可用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，小麗同學認為不可以，其原因是：　　　　　   　　　　　。
（3）小芳同學用鎂條代替紅磷來測定空氣中氧氣的含量。結果卻發(fā)現(xiàn)倒吸的水量遠遠超過集氣瓶的1/5。小組內同學幫她仔細檢查，發(fā)現(xiàn)裝置的氣密性及操作步驟均無問題。你認為造成此現(xiàn)象的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　
（4）小組內同學反思上述實驗的探究過程后認為：用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時，在藥品的選擇或生成物的要求上應考慮的是：                 
（5）小組內同學還對該實驗進行了如下改進。（已知試管容積為 45 mL）.
 
實驗的操作步驟如下：①點燃酒精燈。②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾。③將少量紅磷平裝入試管中，將20 mL的注射器活塞置于10 mL刻度處，并按上圖中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管。④讀取注射器活塞的數(shù)據。
你認為正確的實驗操作順序是　　　　　（填序號）。注射器活塞將從10 mL刻度處慢慢前移到約為　　mL刻度處才停止。

Answer 1

（1）紅磷燃燒冒出大量的白煙，裝置冷卻后打開止水夾，有水沿導管進入集氣瓶，且約占集氣瓶體積的1/5。（2）木炭燃燒消耗氧氣，但也同時生成氣體二氧化碳，使瓶內氣體體積基本沒有變化，所以不行。（3）鎂不僅可以與氧氣反應，還可以與氮氣、二氧化碳反應，所以水量遠遠大于1/5。（4）在反應物的要求上，易點燃、與氧氣反應后生成物是固體、不與氧氣中的其他氣體反應，只與氧氣反應。生成物的要求上，生成物為固體，且能溶于水。（5）③①②④   1

解析試題分析：（1）對于觀察到的現(xiàn)象，要注意從兩方面敘述：紅磷燃燒冒出大量的白煙，裝置冷卻后打開止水夾，有水沿導管進入集氣瓶，且約占集氣瓶體積的1/5。
（2）如果用木炭代替紅磷做此實驗，雖然木炭燃燒會消耗氧氣，但也同時會生成氣體二氧化碳或一氧化碳，故瓶內氣體體積變化不大，所以不行。
（3）由于鎂不僅可以與氧氣反應，還可以與氮氣、二氧化碳等氣體反應，所以消耗氣體的體積要遠遠大于空氣體積的1/5，則倒吸的水量要遠遠超過集氣瓶的1/5。
（4）根據以上分析可知，用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時，在藥品的選擇或生成物的選擇上要考慮物質在空氣中能否燃燒以及燃燒后生成物的狀態(tài)等。
（5）此實驗是課本實驗的改進裝置，實驗的原理是相同的，故操作的順序和原實驗相似，應先③將少量紅磷平裝入試管中，將20 mL的注射器活塞置于10 mL刻度處，并按上圖中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管；然后①點燃酒精燈，待反應結束后②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾，④讀取注射器活塞的數(shù)據。
由于紅磷燃燒消耗掉的是試管內的氧氣，不包含注射器內的部分，所以消耗氧氣是45ml的1/5，即9ml，所以注射器活塞應該向左滑動到1ml處。
考點：空氣中氧氣含量的測定
點評：本題考查了空氣中氧氣含量的測定的實驗，并對該實驗進行了延伸和改進，解題的關鍵是要熟悉測定空氣中氧氣體積分數(shù)的原理；此外，要特別注意避免注射器本身內部的氣體對實驗的干擾。