[题目]某研究性学习小组在利用燃碳法测定空气中氧气的体积分数的实验时(如图).发现个现象:用氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳后.进入氧气瓶中水的体积分数仍然小于1/5.是什么原因导致测量不准确呢?他们分别作了如下猜想:甲同学:可能是木炭取的量过少,乙同学:可能是木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气.小组同学发现实验结束后.燃烧匙中还有残留的黑色固体.都认为同学� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】某研究性学习小组在”利用燃碳法测定空气中氧气的体积分数”的实验时(如图)，发现个现象：用氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳后，进入氧气瓶中水的体积分数仍然小于1/5。

（提出问题）是什么原因导致测量不准确呢？

（猜想与假设）他们分别作了如下猜想：

甲同学：可能是木炭取的量过少；

乙同学：可能是木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气。

（探究一）

小组同学发现实验结束后，燃烧匙中还有残留的黑色固体，都认为_____同学的猜想不合理。

（查阅资料）木炭、棉花和蜡烛在密闭容器内燃烧停止后，残留氧气的体积分数分别高达14.0%，8.0%和16.0%

（进行实验）乙同学又利用上述装置设计了如下实验，请你填写下表：

实验步骤	实验现象	实验讨论
①将足量木炭点燃，迅速插入集气瓶中	_____	木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气
②待装置冷却后，将燃着的________(填“棉花”或蜡烛)再伸入集气瓶中	_____	木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气

（实验反思）小明从木炭燃烧产物的角度猜想还可能是生成了_____导致测量结果小于1/5；于是用注射器抽取集气瓶内的气体做了图2所示的实验，当观察到澄清石灰水变浑浊，可证明小明的猜想成立，则该现象涉及的化学方程式为_____，该实验中没有观察到氧化铜粉末变红的原因可能是_____

（拓展迁移）若要测量“水上步行球”内空气中二氧化碳的体积含量，利用图3装置，若集气瓶中收集的“水上步行球”内空气样品的体积为500mL，加入足量的氢氧化钠溶液充分振荡后，打开止水夹后量筒中的水流入集气瓶中5mL，则球内空气中CO2的体积含量是_____

【答案】甲木炭燃烧时发出红光，燃耗不剧烈棉花棉花继续燃烧一氧化碳CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO+CuOCu+CO2CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O剩余的黑色氧化铜多，铜太少1%

【解析】

(1)木炭的颜色为黑色，而燃烧匙中还有残留的黑色固体，说明木炭有剩余，故甲同学猜想错误；(2) 木炭在空气中燃烧，发出红光，燃烧不剧烈；(3)根据题目中查阅资料可知，木炭、棉花和蜡烛在密闭容器内燃烧停止后，残留氧气的体积分数分别高达14.0%，8.0%和16.0%，故木炭燃烧完以后，残留氧气体积分数为14.0%，即使剩余氧气，氧气体积分数也无法使蜡烛燃烧，影响实验结论，因此选择棉花；(4)根据表格中的实验结论可知，只有棉花继续燃烧，才能得出木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气的结论，故填棉花继续燃烧；(5)木炭完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧时生成一氧化碳，故填一氧化碳；(6) 盛有氢氧化钠溶液的试管中的化学反应方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；盛有灼热氧化铜的玻璃管中化学反应方程式为 CO+CuOCu+CO2；盛有澄清石灰水试管中的化学反应方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；(7)氧化铜为黑色固体，铜为红色固体，反应后观察不到红色固体出现，原因可能是生成物的量不够，不易观察，故填剩余的黑色氧化铜多，生成的铜太少；(8) 打开止水夹后量筒中的水流入集气瓶中5mL，水的体积即为二氧化碳的体积，计算可得球内空气中CO2的体积含量是1%。