Question

13．实验探究是科学探究的重要形式，请参与以下探究活动并回答问题：
（1）A裝置是人教版教材设计的“测量空气里氧气的含量”的实验裝置，教材实验所需试剂是水和红磷，选择药品的依据是只能与空气中氧气反应，生成物不是气体，下列药品不能代替红磷的是ABC（多选，填序号）
A、铁粉    B、木炭    C、蜡烛
（2）小华选用A装置，试验现象是①产生大量的白烟②集气瓶中进入水的体积约为$\frac{1}{5}$，试验结论是氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$．实验完毕后，集气瓶中剩余的气体主要是氮气，由此试验可推测出该气体的一条化学性质是不与红磷反应．
（3）B装置也可用于测量空气中氧气的含量，其实验原理可表示为2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO（符号表达式）．实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是使氧气与铜丝充分反应；试验结束后，未冷却到室温就读书可能导致氧气含量测定结果偏小（填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）根据测定空气中氧气含量的依据来分析；
（2）根据红磷燃烧的现象以及实验结论来分析；
（3）根据反应原理以及化学方程式的写法以及实验的注意事项来分析．

解答 解：（1）A装置是人教版教材设计的“测量空气里氧气的含量”的实验装置，教材实验所需试剂是水和红磷，选择药品的依据是只能与空气中氧气反应，生成物不是气体；细铁丝在空气中不能燃烧；木炭在空气中能够燃烧，生成产物为二氧化碳；蜡烛在空气中能够燃烧，生成产物为二氧化碳，三种物质均不能用来测定空气中氧气的含量；故填：只能与空气中氧气反应，生成物不是气体；ABC；
（2）红磷燃烧产生浓厚的白烟，装置冷却后打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，约占集气瓶容积的五分之一，进入水的体积即为氧气的体积；实验后剩余的主要是氮气，由红磷熄灭可推知，氮气不燃烧、也不支持燃烧，即不能与红磷反应；故填：；
故填：产生大量的白烟；集气瓶中进入水的体积约为$\frac{1}{5}$；氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$；氮气；不与红磷反应；
（3）在加热的条件下，铜与氧气反应生成氧化铜；为了使注射器里的空气中的氧气能充分与铜丝反应，在实验加热过程中，可以交替缓慢推动两个注射器活塞；未冷却到室温就读数可能导致氧气含量测定结果偏小；故填：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；使氧气与铜丝充分反应；偏小．

点评 测定空气中氧气体积分数的实验方案比较多，方法各异，但其原理是一致的，即利用可燃物在密闭容器内的空气中燃烧，耗尽其中的氧气，使容器内气体的减小或压强小于外界大气压，水或其他液体进入容器内的体积约为为氧气的体积，从而得出结论，但实验时，应注意：可燃物必须是过量的；装置的气密性必须好；燃烧完毕，必须要等装置冷却至室温等．