Question

2．已知澄清石灰水能吸收二氧化碳气体．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生反应．
（1）如图1，下述三个反应的相同点是ABD（多选，填序号）．

A．都是化合反应      B．都是氧化反应       C．生成物都是固体
D．都需要点燃        E．都是非金属与氧气反应
（2）在做甲、丙两个实验时，事先都需在集气瓶底部装有少量水，其作用分别是：甲，防止熔化物溅落到瓶底，炸裂瓶底，丙吸收二氧化硫气体，避免污染空气．
（3）将装置乙改装为如图2所示装置，还可用于测定空气中氧气的体积分数．经测定，集气瓶的容积为250mL，在此实验中，观察到量筒中减少的水的体积为50mL，则空气中氧气的体积分数为$\frac{1}{5}$．在保证整个装置不漏气的前提下，所用红磷的量必须，如果未冷却到室温便打开弹簧夹观察量筒内减少的水的体积，则实验结果将偏小（填“偏大”“偏小”或“不变”）．实验完毕后，集气瓶内残余的气体主要是N₂（填化学符号）．反思此实验的探究过程，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生成物最好是固体（答一条）．

Answer 1

分析 （1）对比分析三个实验，根据反应物、生成物的性质、反应的条件和特点等进行解答反应的相同点．
（2）根据铁丝、硫在氧气中燃烧的实验操作步骤及注意事项等进行解答本题．
（3）根据测定空气中氧气体积分数实验的原理分析回答，用红磷燃烧测定氧气的含量，红磷必须足量，等冷却后才能打开，否则温度过高使测定结果偏小等．

解答 解：（1）铁与氧气反应生成四氧化三铁固体，磷与氧气反应生成五氧化二磷固体，硫与氧气反应生成二氧化硫气体，这三个反应都是化合反应，都是与氧气反应，是氧化反应，反应都需要点燃，都有发光放热现象，所以正确的是ABD．
（2）铁燃烧时放出大量的热，需在瓶底事先放少量的水，防止熔化物溅落炸裂瓶底；硫与氧气反应生成的二氧化硫具有刺激性气味，污染空气，可以使用水来吸收二氧化硫气体，避免污染空气．
（3）将装置乙改装为如图2所示装置，还可用于测定空气中氧气的体积分数．经测定，集气瓶的容积为250mL，在此实验中，观察到量筒中减少的水的体积为50mL，则空气中氧气的体积分数为$\frac{1}{5}$．在保证整个装置不漏气的前提下，所用红磷的量必须足量，如果未冷却到室温便打开弹簧夹观察量筒内减少的水的体积，则实验结果将偏小．实验完毕后，集气瓶内残余的气体主要是 N₂．反思此实验的探究过程，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可燃物能在空气中燃烧，生成物最好是固体等．
（1）ABD；  （2）防止熔化物溅落到瓶底，炸裂瓶底； 吸收二氧化硫气体，避免污染空气； 
（3）$\frac{1}{5}$，足量； 偏小； N₂木炭燃烧消耗氧气，同时生成二氧化碳，瓶内气体体积无明显减小；生成物最好是固体．

点评 此题所考是基础的知识点，掌握氧气的化学性质和制取氧气的实验注意事项是解题的关键．还考查了空气中氧气含量的测定，完成此题，可以依据已有的课本知识进行．