Question

6．竹子是“有節、中空、四季常綠”的植物（如圖1所示）．同學們對竹子中的氣體成分展開了探究，測定其成分．

（1）收集竹子中的氣體．
小華提出：將一節竹子浸沒在水中，在竹子上鉆孔，用排水法收集氣體．
小剛提出：可用注射器從竹子中抽取氣體．
大家認為兩人的想法都可行，于是分為A、B兩組，在相同的條件下，A組采用小華的取氣方法，B組采用小剛的取氣方法，分別完成下面的實驗．
（2）檢驗氣體中是否含有二氧化碳氣體．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論及解釋
向所取氣體中加入 澄清石灰水，振蕩．		有二氧化碳，化學反應文字表達式為： 氫氧化鈣+二氧化碳→碳酸鈣+水．

（3）測定氧氣含量．
【設計實驗】同學們設計了如圖2所示的方案一和方案二來測定氧氣含量．
【進行實驗】按上述兩個方案進行多次實驗．
反思與評價】
a．實驗中磷的量應為足量，原因是將集氣瓶中的氧氣消耗完．
b．兩個方案的測定結果不同，大家認為方案二測定結果比較準確，原因是在實驗過程中裝置一直密封，可以避免白煙或空氣受熱膨脹逸出．
c．經過A、B兩組同學的實驗，A組測得的含氧量總是大于B組，你認為原因是燃燒匙中燃燒的紅磷進入集氣瓶時，一部分空氣受熱膨脹溢出．

Answer 1

分析 （2）檢驗二氧化碳的存在一般用澄清石灰水，根據變渾濁的現象分析；
（3）本題是測定氧氣在空氣中的體積分數的實驗探究，要把空氣中的氧氣消耗掉，在本實驗中用的是紅磷和白磷，方案二中白磷的著火點比較低，裝置設計的也比較好，操作簡單，并且試管內的空氣也不會逸散出來，比較嚴密．要使本實驗成功，必須注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數．還要注意磷在空氣中燃燒的現象：發黃光、放出熱量、冒出大量的白煙．

解答 解：（2）檢驗二氧化碳的常用辦法一般是澄清石灰水，現象是石灰水變渾濁；
故答案為：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論及解釋
澄清石灰水，振蕩	澄清石灰水立刻變渾濁	氫氧化鈣+二氧化碳→碳酸鈣+水

（3）a．實驗中磷的量應為足量，原因是讓空氣中的氧氣充分反應，故答案為：將集氣瓶中的氧氣消耗完；
b．方案二中白磷的著火點比較低，裝置設計的也比較好，操作簡單，并且試管內的空氣也不會逸散出來，比較嚴密，故答案為：在實驗過程中裝置一直密封，可以避免白煙或空氣受熱膨脹逸出；
c．A組測得的含氧量總是大于B組的，原因是：燃燒匙中燃燒的紅磷進入集氣瓶時，一部分空氣受熱膨脹溢出，結果偏大，故答案為：燃燒匙中燃燒的紅磷進入集氣瓶時，一部分空氣受熱膨脹溢出．

點評 此題是對竹子內氣體的驗證實驗，涉及到二氧化碳的鑒定，氧氣含量的測定，是一道結合課本知識的綜合性實驗探究題．