Question

12．某化学兴趣活动小组为测定空气中氧气的含量，进行如下探究实验：
（1）如图1所示，在一个具有刻度和可以滑动的活塞的玻璃容器中放入一粒白磷（白磷燃烧所需的最低温度为40℃），将玻璃容器固定好，放在盛有85℃热水的烧杯上．请回答下列问题：
①实验中可以看到玻璃容器内白磷燃烧时的现象是发出黄白色火焰，放出大量的热，产生大量的白烟实验结束后，恢复至常温，活塞应停在刻度4处，出现该现象的原因是：白磷燃烧消耗了空气中气态的氧气而生成了固态的五氧化二磷，从而使玻璃容器内的气体体积减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
②玻璃容器内余下的气体主要是氮气．
③此反应中白磷要过量，目的是除尽玻璃容器中的氧气．
（2）小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理，认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，并按图2装置进行实验．他依据的实验原理可能是木炭燃烧也消耗氧气．
①小军检查装置气密性后，将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入集气瓶中，并把塞子塞紧，待红热的木炭熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，并未发现倒吸现象．经过认真分析，小军发现实验失败的原因是（答一条）
木炭燃烧虽消耗了氧气，但产生了新的二氧化碳气体，致使集气瓶内气体压强没有明显变化．
②小军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（答一条）生成物最好不是气体，如果生成物是气体，则应用其它物质将其完全吸收．

Answer 1

分析 （1）白磷在空气中燃烧的现象为黄色火焰，冒出大量白烟；该反应是磷和氧气反应生成了五氧化二磷；空气主要是由氮气和氧气组成的，其中氧气的体积分数为五分之一；实验成功的关键为白磷过量、反应充分、气密性良好等；
（2）①根据木炭的可燃性及燃烧的产物回答．②根据实验时药品选择的依据回答．

解答 解：（1）①白磷燃烧时的现象是：发出黄白色火焰，放出大量的热，产生大量的白烟；磷和氧气在点燃的条件下反应，生成五氧化二磷，符号表达式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；白磷开始燃烧时，由于燃烧放出大量的热使气体膨胀，压强增大，活塞先向右移动，当装置冷却后，由于装置中的氧气被消耗，气压减小，活塞再向左移动；由于氧气约占空气体积的五分之一，故装置冷却后活塞左移五分之一到达处刻度4处；
②氧气被消耗，所以反应剩下的气体主要为氮气．
③白磷要过量，能保障氧气能完全反应，以除尽玻璃容器中的氧气．
（2）小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理，认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，是因为木炭燃烧也消耗氧气；
①小军实验失败的原因是木炭燃烧虽消耗了氧气，但产生了新的二氧化碳气体，致使集气瓶内气体压强没有明显变化．
②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：药品要能在空气中燃烧且燃烧时只消耗氧气；生成物最好不是气体，如果生成物是气体，则应用其它物质将其完全吸收．
故答案为：
（1）①发出黄白色火焰，放出大量的热，产生大量的白烟；4； 氧气，五氧化二磷，减小．
②氮气．③除尽玻璃容器中的氧气．
（2）木炭燃烧也消耗氧气；
①木炭燃烧虽消耗了氧气，但产生了新的二氧化碳气体，致使集气瓶内气体压强没有明显变化．
②生成物最好不是气体，如果生成物是气体，则应用其它物质将其完全吸收．

点评 空气是人类宝贵的自然资源，在中考中占有重要的地位，特别是空气中氧气含量的测定，要注意测定原理、实验关键、现象和结论、装置的评价和改进等内容的考查．