Question

某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究：
【研究讨论】
（1）讨同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其他成分反应，而且生成物为固体．他们应该选择（填编号）

 

A．木炭    B．红磷    C．硫粉       D．铁丝
为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证

 

（2）小组同学共同设计了如图的两套装置，你认为合理的是（填编号）

 

为了确保实验的成功，在装药品之前应该

 

【分组实验】在讨论的基础上，他们分组进行了实验．
【数据分析】实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100mL）

组别	1	2	3	4	5	6
进入集气瓶中水的体积（mL）	20	21	19	20	22	18

【交流反思】（3）通过交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的

 

 各组数据不相同，有少量的误差，可能的原因有（写出二点）：

 

、

 

；通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的性质是（至少答出二点）

 

、

 

．
（4）小组的同学做完实验后又尝试用木炭重新做了以上实验，发现水几乎没有进入集气瓶．经讨论同学们一致认为如果事先在集气瓶内注入一定量

 

来吸收

 

气体，实验也能取得较好的效果．

Answer 1

考点：测定空气里氧气含量的探究

专题：科学探究

分析：（1）红磷能在空气中燃烧，且生成物是固体物质；红磷过量或足量能保证将集气瓶中氧气消耗尽．
（2）为保证红磷与空气中的氧气充分反应，必须把红磷放在集气瓶的中下部；检验装置的气密性是为了确保准确测空气组成，减少误差；
（3）把实验数据求平均值就是氧气的相对准确的数值，剩余气体量不变证明其难溶于水亦不能燃烧且不与红磷反应，只有氧气才能与红磷反应；
（4）木炭燃烧生成二氧化碳气体，然后根据二氧化碳的性质进行解答．在（密闭环境中同时还可能会生成一氧化碳，所以即使改进也不是很合适的方案）

解答：解：
（1）蜡烛和硫磺与氧气反应，生成物中有气体，不能准确测定空气中氧气的含量，只有红磷在空气中与氧气反生成固体物质，不影响空气成份的测定，故选B；也只有红磷足量或过量，才能完全消耗集气瓶中的氧气；
（2）保证集气瓶中的氧气与红磷完全反应，故选A；为了保证实验能够成功，实验前应该检查装置的气密性，确保成功测定空气主要组成成分；
（3）通过表中数据分析，平均各小组的数值为20mL，即氧气的体积为20mL，所以氧气约占空气体积的

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；各组数据不相同，有少量的误差，可能的原因有装置漏气，没有等到装置冷却就打开止水夹；剩余气体量不变证明其难溶于水亦不能燃烧且不与红磷反应．
（4）木炭燃烧在消耗氧气的同时会生成二氧化碳气体，使瓶内压强基本不变；木炭燃烧生成二氧化碳，所以应用少量的氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳，这样就不会影响实验结果．
故答案为：
（1）B  过量 
（2）A  检查气密性
（3）

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  装置漏气，没有等到装置冷却就打开止水夹    难溶于水；不燃烧、不支持燃烧；
（4）氢氧化钠溶液

点评：本题主要考查用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