Question

某校化學興趣小組就空氣中氧氣的含量進行實驗探究：

【集體討論】：
（1）討論后同學們認為，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會跟空氣中的其它成分反應，而且生成物為固體．他們應該選擇

B

A．蠟燭                B．紅磷                 C．硫粉
為了充分消耗容器中的氧氣，藥品的用量應保證

足量

．
（2）小組同學共同設計了如圖甲的兩套裝置，你認為合理的是（填編號）

A

．為了確保實驗的成功，在裝藥品之前應該

檢查裝置的氣密性

．
【分組實驗】在討論的基礎上，他們分組進行了實驗．
【數據分析】實驗結束后，整理數據如下：（注：集氣瓶容積為100mL）

組    別	1	2	3	4	5	6
進入集氣瓶中水的體積（mL）	20	21	19	20	22	18

（3）通過對實驗結果的交流，大多數同學都驗證出氧氣約占空氣體積的

1

5

．通過實驗還可以推斷集氣瓶中剩余氣體的性質是

難溶于水；不能燃燒、不支持燃燒

．
【實驗拓展】
（4）小組的同學做完實驗后又嘗試用木炭重新做了以上實驗，發現水幾乎沒有進入集氣瓶．經討論，同學們一致認為如果事先在集氣瓶內注入少

氫氧化鈉

溶液來吸收

二氧化碳

氣體，實驗也能取得較好的效果．
（5）某同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖乙所示 ），你認為改進后的優點是：

環保、誤差小

．

Answer 1

分析：（1）紅磷能在空氣中燃燒，又不會跟空氣中的其它成分反應，且生成物是固體物質；為保證耗盡瓶內氧氣，要加入足夠的藥品，一般加入過量的藥品；
（2）同樣都是紅磷，放在不同的位置會對應不同的實驗結果，因此讓紅磷在較低的位置能夠更有效消耗裝置內的氧氣；因為是測定空氣中氧氣的含量，因此要求裝置的氣密性要好，故在實驗前應檢查裝置的氣密性；
（3）由于氧氣被完全反應，瓶內氣體體積減少，進入水的體積即為減少氣體氧氣的體積．從表中數據分析得出氧氣約占空氣體積的

1

5

；剩余的藥品不再繼續燃燒，說明余下的氣體不能燃燒、不支持燃燒，剩余氣體量不變也證明其難溶于水；
（4）木炭燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能和一些堿的溶液反應，如氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液、氫氧化鉀溶液等；
（5）從環保以及結果的準確性分析；

解答：解：（1）蠟燭、硫粉燃燒都有氣體生成，不符合選用藥品的特征；紅磷能與氧氣反應且生成固體五氧化二磷，符合選用特征；通常加入過量的藥品，確保瓶內氧氣完全消耗；
（2）B裝置中燃燒匙的位置偏上，紅磷燃燒時，放出熱量，不利于把集氣瓶下部的氧氣耗盡，因此不能選B，應選A．為了確保實驗的成功，在裝藥品之前應該 檢查裝置的氣密性，裝置漏氣會使結果不準確；
（3）圖表所示，進入水的體積約占瓶內容積的

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5

，說明被消耗的氧氣占空氣體積的

1

5

；藥品有剩余、氣體也有大量剩余，而燃燒卻沒有繼續，可說明各剩余氣體不能燃燒，也不支持燃燒；
（4）將紅磷換成碳粉實驗不能成功，二氧化碳能和一些堿的溶液反應，因此如果要想實驗成功，應事先在集氣瓶里裝上氫氧化鈉溶液；
（5）實驗C是在裝置內點燃，這樣紅磷不會在裝置外的空氣中燃燒，也就是紅磷燃燒的產物五氧化二磷不會散失到空氣造成環境污染，也節約了紅磷，同時也利于實驗的結果的準確，即C裝置的優點是：環保、誤差小．
故答案為：（1）B；足量；（2）A；檢查裝置的氣密性；（3）

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5

；難溶于水，不能燃燒、不支持燃燒；（4）氫氧化鈉；二氧化碳；（5）環保、誤差小

點評：根據實驗操作圖，回憶實驗中注意事項，從而回答該實驗的有關問題．對于實驗的改進，要從原理上來考慮．