Question

8．为了探究某脱氧剂的成分（由两种单质组成）及利用该脱氧剂测定空气中氧气含量，兴趣小组进行了如下实验

Ⅰ探究脱氧剂成分
【实验观察】脱氧剂为灰黑色粉末，若在空气中放置一段时间，有红棕色固体生成．
【实验猜想】根据颜色变化，猜想该脱氧剂中含有Fe（填化学式）．
【验证猜想】方法为：用磁铁吸引或加入盐酸有气泡．
【实验探究】新取一定量的脱氧剂，将已验证的成分分离．取剩余固体与少量CuO混合，置于图1所示装置中加热．一会儿观察到黑色固体变红色，同时澄清石灰水变浑浊．
【实验结论】该脱氧剂中还含有C（填化学式）．
Ⅱ测定空气中氧气含量
使用图2装置进行实验．实验前应先进行的操作是检查装置的气密性．
【实验过程】
步骤1：在注射器中放入足量脱氧剂粉末（体积为2mL），封闭．
步骤2：打开弹簧夹，将活塞向右拉至一定距离，关闭弹簧夹．
步骤3：不断轻轻晃动注射器，至活塞位置不再发生变化．
【数据处理】
（1）实验中需要记录的数据是注射器原来的空气的体积、反应后注射器活塞进入后显示剩余气体的体积．
（2）上述实验测定过程至少需要重复两次，其目的是使测量的结果更准确．计算得到氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$．
【实验对比】
实验室常通过燃烧红磷法测定空气中氧气的含量（装置如图3）．
步骤如下：
（1）用弹簧夹夹紧橡皮管；
（2）点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞．
（3）燃烧结束，冷却的室温．
（4）观察并记录水面的变化情况．
多次实验发现，集气瓶内上升的水面始终小于瓶内原有空气体积的$\frac{1}{5}$．
【拓展研究】查阅资料得知，当空气中氧气的体积分数降至约为7%以下时，红磷不再燃烧．由此可知，燃烧红磷法测定结果不够准确的原因的是氧气含量太少时，可燃物无法燃烧．
【实验评价】与燃烧红磷法相比，脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是不受氧气含量多少的影响，使结果更准确．

Answer 1

分析 本题能使同学们体会到实验探究的一般过程，通过实验分析可知：根据颜色变化，猜想该脱氧剂中含有Fe，因为若在空气中放置一段时间，有红棕色固体生成；铁粉的检验方法是：用磁铁吸引或加入盐酸有气泡；新取一定量的脱氧剂，将已验证的成分分离．取剩余固体与少量CuO混合，置于图1所示装置中加热；一会儿观察到黑色固体变红色，同时澄清石灰水变浑浊，说明还有碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水．
使用图2装置进行实验．实验前应先进行的操作是：检查装置的气密性；实验中需要记录的数据是：注射器原来的空气的体积、反应后注射器活塞进入后显示剩余气体的体积；上述实验测定过程至少需要重复两次，其目的是：使测量的结果更准确；本实验成功的关键是：装置要严密；红磷要足量；燃烧结束，冷却的室温，再打开止水夹；由实验探究可知，燃烧红磷法测定结果不够准确的原因的是：氧气含量太少时，可燃物无法燃烧；与燃烧红磷法相比，脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是：不受氧气含量多少的影响，使结果更准确．

解答 解：（1）Ⅰ中，通过实验分析可知：根据颜色变化，猜想该脱氧剂中含有Fe，因为若在空气中放置一段时间，有红棕色固体生成；铁粉的检验方法是：用磁铁吸引或加入盐酸有气泡；新取一定量的脱氧剂，将已验证的成分分离．取剩余固体与少量CuO混合，置于图1所示装置中加热；一会儿观察到黑色固体变红色，同时澄清石灰水变浑浊，说明还有碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水；
（2）Ⅱ中，【数据处理】使用图2装置进行实验．实验前应先进行的操作是：检查装置的气密性；实验中需要记录的数据是：注射器原来的空气的体积、反应后注射器活塞进入后显示剩余气体的体积；上述实验测定过程至少需要重复两次，其目的是：使测量的结果更准确；故答案为：检查装置的气密性；注射器原来的空气的体积、反应后注射器活塞进入后显示剩余气体的体积；使测量的结果更准确；
（3）【实验对比】本实验成功的关键是：装置要严密；红磷要足量；燃烧结束，冷却的室温，再打开止水夹；故答案为：燃烧结束，冷却的室温；
（4）【拓展研究】【实验评价】由实验探究可知，燃烧红磷法测定结果不够准确的原因的是：氧气含量太少时，可燃物无法燃烧；与燃烧红磷法相比，脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是：不受氧气含量多少的影响，使结果更准确；故答案为：氧气含量太少时，可燃物无法燃烧；不受氧气含量多少的影响，使结果更准确；
答案：
【实验猜想】Fe；
【验证猜想】用磁铁吸引或加入盐酸有气泡；
【实验结论】C；
Ⅱ．检查装置的气密性；
【数据处理】注射器原来的空气的体积、反应后注射器活塞进入后显示剩余气体的体积；使测量的结果更准确；
【实验对比】（3）燃烧结束，冷却的室温；
【拓展研究】氧气含量太少时，可燃物无法燃烧；
【实验评价】不受氧气含量多少的影响，使结果更准确．

点评 实验探究题是近几年中考的热点之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究．同学们要具体分析，综合掌握．