Question

15．课外活动小组学习了课本“空气中氧气含量的测定”的实验，知道P₂O₅不能随便排放在空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进．

【实验Ⅰ】小徐所在小组觉得用氢气燃烧来测定空气中氧气的体积分数，不会有任何污染．于是设计的实验装置如甲图所示．实验时用夹子B夹住橡胶管，打开夹子A，点燃纯净的氢气并迅速插入瓶中，使氢气在瓶中燃烧．
（1）当氢气燃烧的火焰刚好熄灭时，接下来的操作是关闭A夹，冷却后，打开B夹．
（2）有同学提出，若用CO燃烧产生CO₂消耗氧气取代H₂，进行如上操作也能完成氧气体积分数的测定．你是否认同该同学的意见，并简要说明理由同意，CO燃烧生成CO₂气体，瓶中气压不变．
【实验Ⅱ】小吴所在的小组觉得只要装置密闭就能避免污染问题，设计了如乙图实验装置．在由两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气．然后给装有红磷的玻璃管加热．同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止．停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内．
（1）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是把装置中的氧气耗尽．
（2）你觉得与课本“空气中氧气含量的测定”实验相比，该实验除了解决污染的问题外还有什么优势？反应始终在密闭容器中，测量结果更准确．

Answer 1

分析 【实验Ⅰ】（1）结合用红磷燃烧测定空气中氧气含量原理，用氢气燃烧测定氧气的含量时，当氢气火焰熄灭时，不能再向集气瓶中通氢气．
（2）根据CO燃烧生成CO₂气体解答；
【实验Ⅱ】
（1）根据交替缓慢推动两个注射器能使气体与红磷充分接触解答；
（2）根据装置特点进行分析解答．

解答 解：
【实验Ⅰ】
（1）根据实验原理，当氢气燃烧的火焰刚好熄灭时，说明氧气完全被消耗，此时不能再通入氢气，否则会影响实验结果，当氢气燃烧的火焰熄灭后，接下来对夹子的操作应是关闭A夹，冷却后，打开B夹，根据进入集气瓶中的水的体积判断氧气的含量．
（2）不能用CO取代H₂，因为CO燃烧生成CO₂气体，瓶中气压不变．
【实验Ⅱ】
（1）在加热过程中交替缓慢推动两个注射器的目的是把装置中的氧气耗尽．
（2）与课本“空气中氧气含量的测定”实验相比，该实验除了解决污染的问题外，其优势是：反应始终在密闭容器中，测量结果更准确．
答案：
【实验Ⅰ】
（1）关闭A夹，冷却后，打开B夹；
（2）不同意，CO燃烧生成CO₂气体，瓶中气压不变．
【实验Ⅱ】
（1）把装置中的氧气耗尽；
（2）反应始终在密闭容器中，测量结果更准确．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．