Question

10．如下是小晶同學對“久未開啟的菜窖內氣體成分”的探究過程：
【查閱資料】
②窖內的氣體主要是氧氣、二氧化碳、氮氣；
②二氧化碳氣體易被氫氧化鈉溶液吸收．③飽和的碳酸氫鈉對二氧化碳吸收很少．
【提出問題】
菜窖內的氣體中氧氣的體積分數是多少？
【進行實驗】
實驗Ⅰ．拉動注射器活塞，抽取10mL菜窖內的氣體后，用透明膠帶把活塞固定在10mL刻度處．（說明：注射器的活塞上預先固定有足量白磷固體，白磷固體的體積忽略不計）
實驗Ⅱ．把注射器按照右圖裝置連接好．關閉止水夾，用太陽凹透鏡聚集太陽光加熱白磷，使白磷燃燒．等到注射器冷卻至室溫后，打開止水夾，最終注射器內有2.0mL液體．
【反思評價】
（1）白磷燃燒的化學符號表達式是：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）根據實驗，小晶同學得出如下結論：菜窖內氣體中氧氣的體積分數為1/5．同組的小華同學不同意此結論，理由是氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳．
【繼續實驗】
小華同學將燒杯中的液體換成了水，按照小晶同學實驗Ⅱ的操作補做了實驗，最終注射器內有0.8mL液體．
【反思評價】
（1）利用小華改進后的裝置進行實驗，若不考慮二氧化碳的溶解，據此可知，菜窖內氣體中氧氣的體積分數是8%，二氧化碳的體積分數是13%．
（2）上述實驗，存在的實驗安全隱患是活塞飛出，發生安全事故．
（3）進入久未開啟的菜窖，下列做法可取的是AB．
A．進入前，打開菜窖，保持通風一段時間
B．進入時，手持一根點燃的蠟燭，用于檢驗氧氣含量
C．進入時，手持電筒進入．

Answer 1

分析 反思評價：
（1）白磷燃燒生成五氧化二磷；
（2）氧氣被消耗后，氫氧化鈉溶液會進入注射器中，同時二氧化碳能被氫氧化鈉溶液吸收，也能夠導致氫氧化鈉溶液進入注射器；
繼續實驗：
如果把氫氧化鈉溶液換成水，若不考慮二氧化碳的溶解，則只有氧氣被消耗后才能夠導致水進入注射器；
反思評價：
（1）利用改進后的裝置進行實驗，若不考慮二氧化碳的溶解，能夠判斷菜窖內氣體中氧氣的體積分數和二氧化碳的體積分數；
（2）白磷燃燒能夠放出大量的熱，能使注射器中的壓強急劇增大，可能會導致活塞飛出，發生安全事故；
（3）進入久未開啟的菜窖，進入前，應該打開菜窖，保持通風一段時間，或做一個燈火實驗，以確保安全．

解答 解：反思評價：
（1）白磷燃燒的化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）因為氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳，所以最終注射器內有2.0mL液體，不能說明菜窖內氣體中氧氣的體積分數為五分之一．
故填：氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳．
繼續實驗：
如果將燒杯中的液體換成水，若不考慮二氧化碳的溶解，則能夠判斷菜窖內氣體中氧氣的體積分數．
故填：水．
反思評價：
（1）利用改進后的裝置進行實驗，若不考慮二氧化碳的溶解，據此可知，菜窖內氣體中氧氣的體積分數是：$\frac{0.8mL}{10mL}$×100%=8%，
氮氣的體積分數是78%，壓強的體積分數是8%，稀有氣體等約占1%，
則二氧化碳的體積分數為：1-8%-78%-1%=13%．
故填：8%；13%．
（2）上述實驗，存在實驗安全隱患是活塞飛出，發生安全事故．
故填：活塞飛出，發生安全事故．
（3）若要進入久未開啟的菜窖，
A、進入前，打開菜窖，保持通風一段時間，把里面的二氧化碳排出，能夠防止安全事故的發生，該選項做法可取；
B、進入時，手持一根點燃的蠟燭，用于檢驗氧氣含量，如果蠟燭燃燒不旺，或熄滅，說明氧氣含量很低，二氧化碳含量較高，不能進入；如果蠟燭燃燒正常，說明氧氣含量較高，二氧化碳含量較低，可以進入，該選項做法可取；
C、手持電筒進入時，不能判斷氧氣、二氧化碳含量的高低，該選項做法不可取．
故填：AB．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．