Question

10．如下是小晶同学对“久未开启的菜窖内气体成分”的探究过程：
【查阅资料】
②窖内的气体主要是氧气、二氧化碳、氮气；
②二氧化碳气体易被氢氧化钠溶液吸收．③饱和的碳酸氢钠对二氧化碳吸收很少．
【提出问题】
菜窖内的气体中氧气的体积分数是多少？
【进行实验】
实验Ⅰ．拉动注射器活塞，抽取10mL菜窖内的气体后，用透明胶带把活塞固定在10mL刻度处．（说明：注射器的活塞上预先固定有足量白磷固体，白磷固体的体积忽略不计）
实验Ⅱ．把注射器按照右图装置连接好．关闭止水夹，用太阳凹透镜聚集太阳光加热白磷，使白磷燃烧．等到注射器冷却至室温后，打开止水夹，最终注射器内有2.0mL液体．
【反思评价】
（1）白磷燃烧的化学符号表达式是：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）根据实验，小晶同学得出如下结论：菜窖内气体中氧气的体积分数为1/5．同组的小华同学不同意此结论，理由是氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳．
【继续实验】
小华同学将烧杯中的液体换成了水，按照小晶同学实验Ⅱ的操作补做了实验，最终注射器内有0.8mL液体．
【反思评价】
（1）利用小华改进后的装置进行实验，若不考虑二氧化碳的溶解，据此可知，菜窖内气体中氧气的体积分数是8%，二氧化碳的体积分数是13%．
（2）上述实验，存在的实验安全隐患是活塞飞出，发生安全事故．
（3）进入久未开启的菜窖，下列做法可取的是AB．
A．进入前，打开菜窖，保持通风一段时间
B．进入时，手持一根点燃的蜡烛，用于检验氧气含量
C．进入时，手持电筒进入．

Answer 1

分析 反思评价：
（1）白磷燃烧生成五氧化二磷；
（2）氧气被消耗后，氢氧化钠溶液会进入注射器中，同时二氧化碳能被氢氧化钠溶液吸收，也能够导致氢氧化钠溶液进入注射器；
继续实验：
如果把氢氧化钠溶液换成水，若不考虑二氧化碳的溶解，则只有氧气被消耗后才能够导致水进入注射器；
反思评价：
（1）利用改进后的装置进行实验，若不考虑二氧化碳的溶解，能够判断菜窖内气体中氧气的体积分数和二氧化碳的体积分数；
（2）白磷燃烧能够放出大量的热，能使注射器中的压强急剧增大，可能会导致活塞飞出，发生安全事故；
（3）进入久未开启的菜窖，进入前，应该打开菜窖，保持通风一段时间，或做一个灯火实验，以确保安全．

解答 解：反思评价：
（1）白磷燃烧的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）因为氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳，所以最终注射器内有2.0mL液体，不能说明菜窖内气体中氧气的体积分数为五分之一．
故填：氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳．
继续实验：
如果将烧杯中的液体换成水，若不考虑二氧化碳的溶解，则能够判断菜窖内气体中氧气的体积分数．
故填：水．
反思评价：
（1）利用改进后的装置进行实验，若不考虑二氧化碳的溶解，据此可知，菜窖内气体中氧气的体积分数是：$\frac{0.8mL}{10mL}$×100%=8%，
氮气的体积分数是78%，压强的体积分数是8%，稀有气体等约占1%，
则二氧化碳的体积分数为：1-8%-78%-1%=13%．
故填：8%；13%．
（2）上述实验，存在实验安全隐患是活塞飞出，发生安全事故．
故填：活塞飞出，发生安全事故．
（3）若要进入久未开启的菜窖，
A、进入前，打开菜窖，保持通风一段时间，把里面的二氧化碳排出，能够防止安全事故的发生，该选项做法可取；
B、进入时，手持一根点燃的蜡烛，用于检验氧气含量，如果蜡烛燃烧不旺，或熄灭，说明氧气含量很低，二氧化碳含量较高，不能进入；如果蜡烛燃烧正常，说明氧气含量较高，二氧化碳含量较低，可以进入，该选项做法可取；
C、手持电筒进入时，不能判断氧气、二氧化碳含量的高低，该选项做法不可取．
故填：AB．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．