Question

如图所示为测定空气中氧气的体积分数的装置．
（1）写出红磷燃烧的方程式

 

，实验中红磷需过量，其原因是

 

．
（2）小明根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理，认为木炭燃烧也需要消耗氧气，所以可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，并按上图装置进行实验．
①小明检查装置气密性后，将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入集气瓶中，把塞子塞紧，待红热的木炭熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，并未发现倒吸现象．他认真分析后，得知实验失败的主要原因是

 

．
②小明将集气瓶中放入少量的水，并按上图装置重复上述①实验，出现了倒吸现象，但倒吸的水量未达到集气瓶内原剩余容积的

1

5

．
③小强继续将集气瓶中的水换成一种溶液，也按上图装置重复上述①实验，不仅有倒吸现象，而且倒吸的水量达到了集气瓶内原剩余容积的

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5

．写出能体现该溶液作用的化学方程式

 

．
（3）化学实验需要控制变量．下列因素不会影响该实验结果的是（填字母标号）

 

．
A 替代物能否和氧气反应          B 替代物的用量
C 替代物能否溶于水             D 生成物的状态．

Answer 1

分析：（1）根据红磷燃烧的反应写出反应的方程式，实验中红磷需过量可以将瓶中的氧气完全反应掉；
（2）①根据木炭燃烧的产物是二氧化碳气体分析；
③根据二氧化碳能与氢氧化钠反应分析；
（3）根据测定空气中氧气的含量的原理分析．

解答：解：（1）红磷燃烧生成了五氧化二磷，反应的方程式是：4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅，实验中红磷需过量，其原因是：使瓶中的氧气能完全反应．
（2）①由于木炭燃烧的产物是二氧化碳气体，瓶内的压强不变．所以，未发现倒吸现象．
③由于二氧化碳能与氢氧化钠反应，能将瓶中二氧化碳全部吸收掉，瓶内的压强减小．所以，不仅有倒吸现象，而且倒吸的水量达到了集气瓶内原剩余容积的

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5

，反应的方程式是：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
（3）化学实验需要控制变量．在测定空气中氧气的含量时，替代物能否和氧气反应、替代物的用量、生成物的状态会影响该实验结果，替代物能否溶于水不会影响影响该实验结果的．
故答为：（1）4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅，使瓶中的氧气能完全反应．（2）①木炭燃烧的产物是二氧化碳气体，瓶内的压强不变；③CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；（3）C．

点评：本题考查测定空气中氧气体积分数药品选择、误差分析以及实验方案的评价．解答此类试题时要熟悉实验原理，并能对实验产生失败的原意从反应物的选择、生成物的状态、气体生成物的吸收做出正确的选择．