Question

某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究．

（1）如图1所示装置和药品进行实验，待红磷燃烧熄灭、装置冷却后打开止水夹后看到

 

，反应的文字表达式是

 

．
（2）甲同学：用木炭替代红磷完成上述实验，发现集气瓶内并没有吸入水，其原因是

 

，经过思考该同学向集气瓶内加入

 

，再重新实验，得到了氧气约占空气体积

1

5

的结论．
（3）乙同学：用铁丝替代红磷，完成上述实验，发现集气瓶内并没有吸入水，其原因是

 

．
（4）丙同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量．结果却发现倒吸的水量远远超过集气瓶内空气体积的

1

5

．你认为造成此现象的原因可能是

 

．
A．装置有点漏气B．没有冷却到室温就打开止水夹
C．镁条的量不足D．镁条与空气中的其它气体发生了反应
（5）小组内同学反思上述实验的探究过程后认为：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

 

．
（6）实验是科学探究的重要方法．小组内同学还对该实验进行了如图2改进，请结合图2，回答有关问题．资料：铜+氧气

加热

氧化铜，氧化铜黑色固体．
下表提供的实验数据，完成下表

硬质玻璃管中空气的体积	反应前注射器中空气体积	反应后注射器中气体体积	实验测得空气中氧气的体积分数
25mL	15mL	9mL

（2）图2装置一和装置二中气球的位置不同

 

（填“装置一”或“装置二”）更合理，理由是

 

．
（3）若实验测得的结果偏小（氧气的体积分数小于21%），可能的原因有哪些？（列举两条）

 

；

 

．

Answer 1

考点：测定空气里氧气含量的探究,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，打开止水夹后烧杯中的水进入广口瓶中大约占广口瓶容积的五分之一，可以据此解答该题；
（2）木炭燃烧后生成二氧化碳，不能在广口瓶内外产生压强差，可用氢氧化钠溶液吸收，据此解答该题；
（3）铁丝在空气中不燃烧，铁丝只能在纯净的氧气中燃烧，据此解答该题；
（4）镁条不但可以和氧气反应，也可以和氮气反应，可以据此解答；
（5）根据药品与氧气反应的产物是否能够产生压强差来进行解答；
（6）①注射器内气体减少的量就是氧气的量；
②从两种装置的区别来分析；
③根据测定空气中氧气的体积分数实验的原理、注意事项分析回答．

解答：解：（1）磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，打开止水夹后烧杯中的水进入广口瓶中大约占广口瓶容积的五分之一，表达式为：磷+氧气

点燃

五氧化二磷；
（2）用木炭代替红磷来测定空气中氧气的含量．结果却发现水几乎没有倒吸的原因是：木炭燃烧消耗氧气，但也同时生成气体二氧化碳，使瓶内气体体积基本没有变化；可用氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳，得出结论；
（3）铁丝在空气中不燃烧，铁丝只能在纯净的氧气中燃烧，故集气瓶内并没有吸入水；
（4）镁条不但可以和氧气反应，也可以和氮气反应，所以消耗的气体的体积要大于五分之一，故选D；
（5）根据药品与氧气反应的产物是否能够产生压强差可以知道在选择药品时要保证药品本身是固体，能且只能和空气中氧气反应，且生成物不是气体；
（6）①注射器内气体减少的量就是氧气的体积，则实验测得空气中氧气的体积分数为：

15ml-9ml

25ml+15ml

×100%=15%；
②装置二与装置一装置比较，装置二中的气球在玻璃管的后部，更易让空气流通，氧气与铜能充分反应；
③在测定空气中氧气的体积分数时，实验后发现测定氧气的体积分数低于五分之一，可能的原因有：Ⅰ、铜粉的量可能不足，没有将氧气消耗尽；Ⅱ、装置可能漏气；Ⅲ、实验中可能未冷却至室温就读数等．
故答案为：（1）水倒吸入集气瓶中，约到集气瓶1刻度线；磷+氧气

点燃

五氧化二磷；
（2）炭燃烧消耗氧气，但也同时生成气体二氧化碳，使瓶内气体体积基本没有变化；氢氧化钠溶液；
（3）铁丝在空气中不燃烧，铁丝只能在纯净的氧气中燃烧；
（4）D；
（5）要保证药品本身是固体，能且只能和空气中氧气反应，且生成物不是气体；
（6）①15%；
②装置二；能让空气更易流通，全部通过铜粉，使氧气与铜粉充分反应；
③铜粉的量不足；未待装置完全冷却至室温就读数

点评：空气是人类宝贵的自然资源，在中考中占有重要的地位，特别是空气中氧气含量的测定，要注意测定原理、实验关键、现象和结论、装置的评价和改进等内容的考查．