Question

【題目】某課外活動小組在學習了書本“空氣中氧氣含量的測定”實驗，知道五氧化二磷不能隨便排放到空氣中，否則會對空氣造成污染，所以對該實驗進行了改進：

（1）研究性學習小組的同學為探究空氣中氧氣的體積分數，設計了如圖所示裝置。請根據圖示實驗回答下列問題：

①閉合電源開關，可以觀察到的現象_________。寫出該反應的表達式_________，該反應屬于_____反應。

②裝置冷卻到室溫，可觀察到U型管內左側液面_____________。

③通過這個實驗得出的結論是______________。

④此實驗還可推知反應后剩余氣體的兩點性質是：_______________。

（2）在由兩個容量各為50mL的注射器組成的密閉系統，起始時活塞處的讀數均為25mL。然后給裝有細銅絲的硬質玻璃管加熱。同時交替推動兩個注射器的活塞，至玻璃管內的較長時間內無進一步變化時停止。停止加熱后，待冷卻至室溫將氣體全部推至一個注射器內，此時該注射器的讀數是41.2mL。請根據你對上述實驗的理解，回答下列問題：

①在實驗的加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器的目的是_______，寫出該反應的表達式：________。

②小強測得實驗結果，由此數據可以推算出他測定的空氣中氧氣的體積分數________，造成該實驗出現誤差的原因可能是___________(填字母) 。

A 加入銅絲量太多 B 讀數時沒有冷卻至室溫 C 加入銅絲量太少

（3）小軍認為在家里可用燃燒蠟燭測定空氣中氧氣的含量更方便，并按下圖裝置進行實驗。他依據的實驗原理可能是____________。小明認為小軍的設計不行，他的理由是__________，反思上述實驗的探究過程后小明認為：用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時，在藥品的選擇或生成物的要求上應考慮的是_________（答一條）。

Answer 1

【答案】白磷燃燒，產生大量的白煙，放出熱量 磷+氧氣五氧化二磷 化合反應 上升到1 氧氣約占空氣氣體體積的1/5 不能燃燒也不支持燃燒，不溶于水 使裝置中的氧氣完全反應 銅+氧氣氧化銅 17.6% BC 蠟燭燃燒時也能消耗氧氣 蠟燭燃燒產生了二氧化碳，容器內的氣壓不降低，水不能倒流 藥品在空氣中能燃燒且只能與氧氣反應，生成物是固體

【解析】

（1）①閉合電源開關，可觀察到白磷燃燒，產生大量的白煙，放出熱量；磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，反應的文字表達式為：磷+氧氣五氧化二磷；該反應是由兩種物質生成一種物質，屬于化合反應。

②裝置冷卻到室溫時，可觀察到U型管內左側液面上升，約上升至1處；

③通過這個實驗得出的結論是氧氣約占空氣氣體體積的1/5，。

④此實驗可推知反應后剩余氣體的兩點性質是：不能燃燒也不支持燃燒，不溶于水。

（2）①在實驗的加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器的目的是使裝置中的氧氣完全反應，銅與氧氣加熱時生成氧化銅，反應的表達式：銅+氧氣氧化銅

②空氣中氧氣的體積=50mL-41.2mL=8.8mL，氧氣的體積分數=；

A 加入銅絲量太多能將氧氣完全消耗，不會產生誤差，故A錯誤；

B 讀數時沒有冷卻至室溫，容器內壓強較大，會造成測量結果偏小，故B正確；

C 加入銅絲量太少沒有將容器內的氧氣完全消耗，會造成測量結果偏小，故C正確，故選BC；

（3）小軍認為在家里可用燃燒蠟燭測定空氣中氧氣的含量更方便，并按下圖裝置進行實驗。他依據的實驗原理可能是蠟燭燃燒時也能消耗氧氣，小明認為小軍的設計不行，他的理由是蠟燭燃燒產生了二氧化碳，容器內的氣壓不降低，水不能倒流，反思上述實驗的探究過程后小明認為：用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時，在藥品的選擇或生成物的要求上應考慮的是藥品在空氣中能燃燒且只能與氧氣反應，生成物是固體。