Question

7．某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究：
【集体讨论】

（1）讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为固体．他们应该选择（填编号）B，
A．蜡烛      B．红磷      C．硫粉
为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证足量．
（2）小组同学共同设计了如上图的两套装置，你认为合理的是（填编号）A．
为了确保实验的成功，在装药品之前应该检查装置的气密性．
【分组实验】在讨论的基础上，他们分组进行了实验．
【数据分析】实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100mL）

组    别	1	2	3	4	5	6
进入集气瓶中水的体积（mL）	20	21	19	20	22	18

（3）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$．通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体是难溶于水、不助燃、不可燃．
【实验拓展】
（4）小组的同学做完实验后又尝试用木炭重新做了以上实验，发现水几乎没有进入集气瓶．经讨论，同学们一致认为如果事先在集气瓶内注入少量澄清石灰水来吸收木炭燃烧产生的CO₂气体，实验也能取得较好的效果．

Answer 1

分析 （1）磷燃烧生成五氧化二磷固体，为保证耗尽瓶内氧气，一般加入过量的药品；
（2）同样都是红磷，放在不同的位置会对应不同的实验结果，由于氧气相对密度较大，因此让红磷在较低的位置能够更有效消耗装置内的氧气；
（3）把实验数据求平均值就是氧气的相对准确的数值，剩余气体量不变证明其难溶于水亦不能燃烧且不与红磷反应，只有氧气才能与红磷反应；
（4）木炭燃烧生成二氧化碳气体，然后根据二氧化碳的性质进行解答；

解答 解：（1）因为蜡烛和硫粉燃烧后产生新的气体，不能使瓶内压强改变，故选B；通常加入过量的药品，确保瓶内氧气完全消耗；故答案为：B；足量
（2）实验A和B的区别在于红磷的位置，而这一点与氧气的密度有关，由于氧气的密度大于空气，所以红磷在稍微低的位置更利于反应的进行，也更利于氧气的消耗，所以实验设计A更合理．为了确保实验的成功，在装药品之前应该 检查装置的气密性，装置漏气会使结果不准确．故答案为：A；检查装置的气密性．
（3）通过表中数据分析，平均各小组的数值为20mL，即氧气的体积为20mL，所以氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$；剩余气体量不变证明其难溶于水亦不能燃烧且不与红磷反应．故答案为：$\frac{1}{5}$；难溶于水、不助燃、不可燃
（4）测定空气中氧气的含量应选择能与空气中的氧气反应，并且在空气中只能与氧气反应，生成的物质只能是固体．木炭燃烧生成二氧化碳，所以应用少量的氢氧化钙溶液来吸收二氧化碳，这样就不会影响实验结果．
故答案为：
（1）B；足量；
（2）A；检查装置的气密性；
（3）$\frac{1}{5}$；难溶于水、不助燃、不可燃
（4）CO₂

点评 本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，难度稍大．