Question

【题目】为了测定空气中氧气含量，某兴趣小组设计以下实验进行探究：

Ⅰ．燃烧红磷法测定空气中氧气的含量。

甲组同学按照教材内容设计了如图实验装置。

（实验原理）利用红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体，集气瓶内压强减小，烧杯内水倒流。写出红磷在空气中燃烧的文字表达式____________________________。

（实验步骤）

（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）__________________________________________________________________（补全实验步骤）；

（4）观察水倒流至集气瓶并记录水面的变化情况。

（实验结论）多次实验发现，在实验操作完全规范下，集气瓶内上升的水面仍然始终小于理论值。

（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________________________________________。

Ⅱ．探究脱氧剂测定空气中氧气含量。使用下图装置进行实验，实验原理是利用脱氧剂中铁在常温下能够消耗装置内氧气，但实验前应先进行的操作是_______________________，具体操作是关闭弹簧夹，将注射器活塞向外拉一定距离，___________（完善操作、现象与结论）。

（实验过程）

步骤1：在注射器中放入足量脱氧剂粉末，打开弹簧夹；

步骤2：注射器向右拉至一定距离，关闭弹簧夹；

步骤3：一段时间后活塞位置不再发生变化，记录数据。

（数据处理）

（1）实验中需要记录的数据有________________（填字母）。

A．反应前注射器中原有空气的体积 B． 反应后注射器中剩余气体的体积

（2）上述实验测定过程至少需要重复两次，其目的是________________，最终计算得出氧气约占空气的体积分数。

（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_____________________。

Answer 1

【答案】红磷+氧气五氧化二磷 反应完全后，冷却至室温，打开止水夹红磷不能将氧气耗尽检查装置的气密性松手后注射器活塞恢复到原位，说明气密性良好AB减小实验误差操作简便；环保；节能；结论更可靠

【解析】

实验原理：红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体，故红磷在空气中燃烧的文字表达式为红磷+氧气五氧化二磷；

实验步骤：（3）燃烧结束后需要冷却到室温，故实验步骤为反应完全后，冷却至室温，打开止水夹；

拓展研究：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红磷不能将氧气耗尽；

Ⅱ、该实验为探究脱氧剂测定空气中氧气含量，故需要在实验前检查检查装置的气密性；具体操作是关闭弹簧夹，将注射器活塞向外拉一定距离，松手后注射器活塞恢复到原位，说明气密性良好；

数据处理：

（1）因实验需要计算氧气的体积分数，故需要知道反应前注射器中原有空气的体积以及反应后注射器中剩余气体的体积，故选择AB；

（2）测量实验需要进行多次实验，其目的是为了减小误差；

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操作简便、环保、节能、结论更可靠，对于学生实验来看，操作更安全（合理即可）。