Question

某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。

（1）如右图所示装置和药品进行实验，实验中可观察到的现象是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）小明同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，小丽同学认为不可以，其原因是：　　　　　   　　　　　。

（3）小芳同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量。结果却发现倒吸的水量远远超过集气瓶的1/5。小组内同学帮她仔细检查，发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为造成此现象的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　

（4）小组内同学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：                 

（5）小组内同学还对该实验进行了如下改进。（已知试管容积为 45 mL）.

 

实验的操作步骤如下：①点燃酒精灯。②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。③将少量红磷平装入试管中，将20 mL的注射器活塞置于10 mL刻度处，并按上图中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管。④读取注射器活塞的数据。

你认为正确的实验操作顺序是　　　　　（填序号）。注射器活塞将从10 mL刻度处慢慢前移到约为　　mL刻度处才停止。

 

Answer 1

【答案】

（1）红磷燃烧冒出大量的白烟，装置冷却后打开止水夹，有水沿导管进入集气瓶，且约占集气瓶体积的1/5。（2）木炭燃烧消耗氧气，但也同时生成气体二氧化碳，使瓶内气体体积基本没有变化，所以不行。（3）镁不仅可以与氧气反应，还可以与氮气、二氧化碳反应，所以水量远远大于1/5。（4）在反应物的要求上，易点燃、与氧气反应后生成物是固体、不与氧气中的其他气体反应，只与氧气反应。生成物的要求上，生成物为固体，且能溶于水。（5）③①②④   1

【解析】

试题分析：（1）对于观察到的现象，要注意从两方面叙述：红磷燃烧冒出大量的白烟，装置冷却后打开止水夹，有水沿导管进入集气瓶，且约占集气瓶体积的1/5。

（2）如果用木炭代替红磷做此实验，虽然木炭燃烧会消耗氧气，但也同时会生成气体二氧化碳或一氧化碳，故瓶内气体体积变化不大，所以不行。

（3）由于镁不仅可以与氧气反应，还可以与氮气、二氧化碳等气体反应，所以消耗气体的体积要远远大于空气体积的1/5，则倒吸的水量要远远超过集气瓶的1/5。

（4）根据以上分析可知，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选择上要考虑物质在空气中能否燃烧以及燃烧后生成物的状态等。

（5）此实验是课本实验的改进装置，实验的原理是相同的，故操作的顺序和原实验相似，应先③将少量红磷平装入试管中，将20 mL的注射器活塞置于10 mL刻度处，并按上图中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管；然后①点燃酒精灯，待反应结束后②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹，④读取注射器活塞的数据。

由于红磷燃烧消耗掉的是试管内的氧气，不包含注射器内的部分，所以消耗氧气是45ml的1/5，即9ml，所以注射器活塞应该向左滑动到1ml处。

考点：空气中氧气含量的测定

点评：本题考查了空气中氧气含量的测定的实验，并对该实验进行了延伸和改进，解题的关键是要熟悉测定空气中氧气体积分数的原理；此外，要特别注意避免注射器本身内部的气体对实验的干扰。