Question

甲、乙、丙三同學(xué)在學(xué)完了第二單元后，對(duì)測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)非常感興趣，想探究能否用其它物質(zhì)來(lái)代替紅磷完成該實(shí)驗(yàn)．他們選取了以下幾種物質(zhì)：鐵絲、硫粉、木炭、鎂條（鎂是一種金屬）．憑已有知識(shí)他們進(jìn)行了討論：
（1）甲同學(xué)首先認(rèn)為不能用鐵絲代替紅磷．他的理由是

鐵絲在空氣中不能燃燒

．
（2）乙同學(xué)認(rèn)為也不能用硫粉、木炭代替紅磷．他的理由是

產(chǎn)生的氣體占據(jù)了消耗掉的氧氣的空間，壓強(qiáng)不變

．
（3）丙同學(xué)在認(rèn)真思考乙同學(xué)的理由后認(rèn)為：如果要用木炭來(lái)代替紅磷而且實(shí)驗(yàn)要獲得成功必須作一點(diǎn)小小的改進(jìn)，他預(yù)先在集氣瓶中裝了一種物質(zhì)，結(jié)果他實(shí)驗(yàn)成功了，你認(rèn)為他預(yù)先在集氣瓶中裝的物質(zhì)是

氫氧化鈉溶液

．
（4）對(duì)于鎂條三同學(xué)憑已有的知識(shí)無(wú)法判斷，他們于是進(jìn)行了如下的探究：
他們用如圖2所示裝置和光亮鎂條進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將鎂條點(diǎn)燃后迅速放入瓶中燃燒，觀察到鎂條發(fā)出耀眼的白光，有白色粉末狀物質(zhì)產(chǎn)生，冷卻后打開(kāi)止水夾，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的70%（實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所有操作都是正確的）
冷卻后水能進(jìn)入集氣瓶中的原因是

消耗了瓶?jī)?nèi)的氣體，使壓強(qiáng)變小，外界大氣壓將水壓入瓶中

為了讓實(shí)驗(yàn)取得成功，該同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)的第一步是

檢查裝置的氣密性

．在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使鎂條變得光亮他應(yīng)進(jìn)行的操作是

用砂紙打磨

．
（5）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多超過(guò)其容積的五分之一，現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有氮?dú)猓畣?wèn)題：氮?dú)鉃槭裁礈p少呢？假設(shè)一：氮?dú)馀c瓶?jī)?nèi)其它物質(zhì)反應(yīng)而減少．假設(shè)二：

氮?dú)馀c鎂條反應(yīng)而減少

．　通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)?zāi)阏J(rèn)為能否用鎂條代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣含量（填：“能”或“不能”）

不能

（6）已知空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為21%，小蘭同學(xué)用如圖3裝置進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)測(cè)得的氧氣體積分?jǐn)?shù)小于

1

5

，請(qǐng)你幫她分析造成這種結(jié)果的可能原因（至少答兩點(diǎn)）：

氣密性不好

，

紅磷量不足．

（7）關(guān)閉止水夾a、b、c，使過(guò)量的紅磷和木炭分別在盛有空氣的等容積的甲、乙兩瓶中同時(shí)燃燒，如圖所示，試回答：
①燃燒停止并冷卻，若打開(kāi)止水夾a、c后觀察到的現(xiàn)象是

水進(jìn)入左瓶中

；
②若打開(kāi)止水夾b、c后觀察到的現(xiàn)象是

水不會(huì)進(jìn)入右瓶中

；
③若打開(kāi)止水夾a、b、c后觀察到的現(xiàn)象是

水進(jìn)入兩個(gè)集氣瓶中

，原因是

氣體總體積減小，壓強(qiáng)變小

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)鐵的性質(zhì)分析；
（2）根據(jù)硫粉、木炭和氧氣反應(yīng)生成氣體分析；
（3）根據(jù)碳燃燒后生成物的狀態(tài)分析；
（4）根據(jù)反應(yīng)的特點(diǎn)結(jié)合大氣壓強(qiáng)來(lái)解答該題；
（5）根據(jù)空氣組成中78%的為氮?dú)馇也荒苋苡谒�，�?shí)驗(yàn)中氣體減少量達(dá)70%，因此可推斷應(yīng)有氮?dú)鈪⒓恿随V條的燃燒反應(yīng)；
（6）根據(jù)測(cè)空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)分析；
（7）根據(jù)反應(yīng)后裝置中壓強(qiáng)的變化分析．

解答：解：（1）鐵絲在空氣中不燃燒，鐵絲只能在純凈的氧氣中燃燒；
（2）木炭燃燒消耗氧氣，但也同時(shí)生成氣體二氧化碳，產(chǎn)生的氣體二氧化碳占據(jù)了消耗掉的氧氣的空間，壓強(qiáng)不變；
（3）測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)利用的是壓強(qiáng)的改變，所以若把紅磷換成木炭，木炭和氧氣反應(yīng)又生成二氧化碳，沒(méi)有改變集氣瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，可將集氣瓶中放上能吸收二氧化碳的氫氧化鈉溶液，即可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?BR>（4）鎂在燃燒時(shí)消耗了瓶?jī)?nèi)的氣體，使壓強(qiáng)變小，外界大氣壓將水壓入瓶中；為了讓實(shí)驗(yàn)取得成功，得保證裝置不漏氣，因此該同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)的第一步應(yīng)是檢查裝置的氣密性；在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使鎂條變得光亮應(yīng)用砂紙打磨；
（5）占空氣體積分?jǐn)?shù)78%的氮?dú)獠荒苋苡谒�，因此所消耗氮�(dú)獠粫?huì)是由于溶解所造成，故可猜想氮?dú)馀c鎂條發(fā)生反應(yīng)而被消耗；因?yàn)殒V條在點(diǎn)燃的條件下可以和氧氣以外的氣體反應(yīng)，因此不能用鎂條代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣含量；
（6）實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)測(cè)得的氧氣體積分?jǐn)?shù)小于l/5，造成這種結(jié)果的可能原因：紅磷的量不足；瓶?jī)?nèi)氧氣沒(méi)有耗盡；裝置漏氣，使外界空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi)；未冷卻至室溫就打開(kāi)彈簧夾，使進(jìn)入瓶?jī)?nèi)的水的體積減少；
（7）①燃燒停止并冷卻，由于左瓶中壓強(qiáng)降低，若打開(kāi)止水夾a、c后，水進(jìn)入左瓶中；②若打開(kāi)止水夾b、c后，由于右瓶中壓強(qiáng)不變，因此水不會(huì)進(jìn)入右瓶中；③若打開(kāi)止水夾a、b、c，由于整個(gè)裝置中的氣體總體積減小，壓強(qiáng)變小，因此水進(jìn)入兩個(gè)集氣瓶中．
故答案為：（1）鐵絲在空氣中不能燃燒；
（2）產(chǎn)生的氣體占據(jù)了消耗掉的氧氣的空間，壓強(qiáng)不變；
（3）氫氧化鈉溶液；
（4）消耗了瓶?jī)?nèi)的氣體，使壓強(qiáng)變小，外界大氣壓將水壓入瓶中；檢查裝置的氣密性；用砂紙打磨；
（5）氮?dú)馀c鎂條反應(yīng)而減少；不能；
（6）氣密性不好；紅磷量不足；
（7）①水進(jìn)入左瓶中；②水不會(huì)進(jìn)入右瓶中；③水進(jìn)入兩個(gè)集氣瓶中；氣體總體積減小，壓強(qiáng)變�。�

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了測(cè)定空氣里氧氣含量的有關(guān)知識(shí)，根據(jù)題目出示的信息結(jié)合已學(xué)知識(shí)提高自己的分析能力．