Question

某班同学用如图所示的装置测定空气里氧气的含量．药匙上放少量钠，烧杯中装满水，先用弹簧夹夹住橡胶管．点燃钠，伸入瓶中并塞上瓶塞．待钠熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况．
（1）写出燃烧匙中发生反应的化学方程式：

 

，将该生成物伸入瓶底的水中，生成的氧化产物与还原产物物质的量之比为：

 

．
（2）实验完毕，广口瓶内水面上升明显小于空气体积的1/5，对这一现象解释正确的是：

 

a．该同学可能未塞紧瓶塞，导致钠熄灭时外界空气进入瓶内
b．该同学可能使用钠的量不足
c．该同学可能没夹紧弹簧夹，钠燃烧时部分空气受热从导管逸出
d．该同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞前瓶内部分空气受热逸出．

Answer 1

考点：钠的化学性质

专题：金属概论与碱元素

分析：（1）钠和氧气在加热条件下反应生成过氧化钠；根据方程式来判断；
（2）造成测得氧气的体积分数小于

1

5

的因素可以从以下三各方面考虑：1、装置是否漏气；2、药品的用量是否充足；3、装置是否冷却到室温．

解答： 解：（1）在加热条件下，钠和氧气反应生成过氧化钠，反应方程式为：2Na+O₂

△   .

Na₂O₂，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，反应方程式为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，该反应中氧化产物是氧气，还原产物是氢氧化钠，该反应中有一半氢氧化钠既不是氧化产物也不是还原产物，所以氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：2，
故答案为：2Na+O₂

△   .

Na₂O₂；1：2；
（2）a．该同学可能未塞紧瓶塞，导致钠熄灭时外界空气进入瓶内，从而使广口瓶内液体上升小于五分之一，故正确；
b．该同学可能使用钠的量不足，导致氧气未完全反应，从而使广口瓶内液体上升小于五分之一，故正确；
c．该同学可能没夹紧弹簧夹，钠燃烧时部分空气受热从导管逸出，压强减小，应该使广口瓶内液体上升大于五分之一，故错误；
d．该同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞前瓶内部分空气受热逸出，压强减小，应该使广口瓶内液体上升大于五分之一，故错误；
故选ab．

点评：本题考查了探究空气中氧气的含量，明确实验原理是解本题关键，知道从装置、药品、气体温度等方面分析失败原因，难度中等．