Question

14．小红用如图所示的A装置测定空气中氧气的含量．硬质玻璃管内装有细铜丝，且两个注射器组成的密闭系统内留有30mL室温下的空气．回答下列问题：
（1）小红实验过程中出现的现象是：细铜丝由红色变为黑色；冷却后，密闭容器内气体的体积约为24mL．
（2）小红在实验的加热过程中，交替缓慢推动两注射器的目的是使空气中的氧气与铜充分反应．
（3）最后小红发现自己测出的氧气的体积分数偏小，请你帮他分析一下原因（答一条即可）：反应时间短，没有把氧气完全反应等．
（4）小明用B装置测定空气中氧气的含量．反应原理是：红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷，五氧化二磷是一种白色粉末．实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号．下列说法中，不正确的是C．（填序号）
A．实验时红磷一定过量           B．点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管
C．红磷熄灭后立刻打开弹簧夹     D．最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积
（5）集气瓶中剩余的气体主要是氮气（写名称），该实验说明这种气体具有哪些性质？物理性质不溶于水；化学性质不燃烧、不助燃、化学性质比较稳定．该气体在生产和生活中有哪些用途做食品的保护气（答一条即可）．

Answer 1

分析 实验的改进无非就是药品的替代和实验方法的完善，本实验药品用铜丝来代替，满足本身是固体，生成物不是气体的限制条件了．实验方法由原来点燃红磷改成密闭容器的直接加热．并且通过来回推来注射器实现装置内氧气的最大消耗，减少了误差．
对于实验的现象，题目为引导分析解答的全面，对过程进行了铺垫：“细铜丝由 红色变为 黑色；冷却后，密闭容器内气体的体积约为 24mL．”，这样就有效降低了难度．所以在解答时要注意题目提供的信息．
对于集气瓶最后剩余气体的性质的推断，不要求全面回答，但是在分析过程中要结合实验中和氧气的对比来进行．

解答 解：（1）小红实验过程中出现的现象是：细铜丝由红色变为黑色；冷却后，密闭容器内气体的体积约为24mL．故填：红；黑；24；
（2）小红在实验的加热过程中，交替缓慢推动两注射器的目的是使空气中的氧气与铜充分反应．故填：使空气中的氧气与铜充分反应；
（3）最后小红发现自己测出的氧气的体积分数偏小，可能的原因是：反应时间短，或没有把氧气完全反应，或反应结束后装置中进入了空气等．故填：反应时间短，没有把氧气完全反应等；
（4）红磷熄灭后，装置的温度比较高，剩余气体膨胀，立刻打开弹簧夹后，进入集气瓶中的水会减少，从而会影响实验结果．因此选C．
（5）集气瓶中剩余的气体主要是氮气，氮气能剩余，说明氮气具有不燃烧、不助燃、化学性质比较稳定（化学性质）、不溶于水（物理性质）等性质．因为氮气的化学性质稳定，所以可用来做食品的保护气．故填：氮气；不溶于水；不燃烧、不助燃、化学性质比较稳定；做食品的保护气；

点评 本题主要考查用铜丝和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．