Question

2．氧气在空气中的含量的测定：
（1）如图1设置实验装置，在一个刻有刻度和装上一个可以自由滑动的活塞的玻璃容器中，放入白磷一粒，固定好玻璃容器后，放在盛有95℃热水的烧杯上（白磷燃烧所需的最低温度为40℃）．请回答下列问题：

①实验中可以看到玻璃容器内白磷燃烧时的现象是发出黄光，冒出大量白烟．实验结束后，恢复至常温，活塞应停在刻度4处，出现该现象的原因是：白磷燃烧消耗了空气中气态的氧气而生成了固态的五氧化二磷，从而使玻璃容器内的气体体积减少（填“增大”、“减小”或“不变”）．
②玻璃容器内余下的气体主要是氮气．
③此反应中白磷要过量，目的是消耗尽氧气．
（2）小明根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理，认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，并按图2装置进行实验．
①准备充分后，小明将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入集气瓶中，并把塞子塞紧，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．经过认真分析，小军发现实验失败的原因是（答一条）木炭燃烧后生成等体积的二氧化碳，因此导致装置内的压强没有变化．
②小军反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是（答一条）生成物最好不是气体，如果生成物是气体，则应用其它物质将其完全吸收等合理即可．

Answer 1

分析 （1）白磷在空气中燃烧的现象为黄光，冒出大量白烟；空气主要是由氮气和氧气组成的，其中氧气的体积分数为五分之一；实验成功的关键为白磷过量、反应充分、气密性良好等；
（2）根据本实验是借助能够和空气中某一成分的反应消耗掉装置内气体，并且通过等体积外界气体的进入实现对消耗气体体积的测定；根据实验时药品选择的依据回答．

解答 解：（1）①白磷能与空气中的氧气反应，发出黄光，冒出大量白烟；空气中氧气的体积分数为五分之一，因此实验结束后，恢复至常温，活塞应停在刻度4处；白磷燃烧消耗的是氧气，白烟是五氧化二磷固体，从而使玻璃容器内的气体体积减小；
②空气主要是由氮气和氧气组成的，因此，白磷消耗完氧气后剩余的气体主要是氮气；
③实验成功的关键为白磷过量、反应充分、气密性良好等，白磷过量是为了消耗尽氧气；
故答案为：①发出黄光，冒出大量白烟；4，氧气，五氧化二磷，减小；②氮气； ③消耗尽氧气；
（2）①由于木炭燃烧后生成等体积的二氧化碳，因此导致装置内的压强没有变化，故不会有倒吸现象的发生；故答案为：木炭燃烧后生成等体积的二氧化碳，因此导致装置内的压强没有变化；
②用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是：药品要能在空气中燃烧且燃烧时只消耗氧气；生成物最好不是气体，如果生成物是气体，则应用其它物质将其完全吸收．故答案为；生成物最好不是气体，如果生成物是气体，则应用其它物质将其完全吸收等合理即可．

点评 本题主要全面地考查了测定空气中氧气体积分数的实验，只有全面地实验的原理、步骤、注意的事项等才能完成有关的问题，难度不大．