Question

8．依據實驗目的設計切實可行的實驗方案是科學探究中的重要環節．

（1）用甲裝置電解水．
a管中收集到的氣體是氧氣；開啟b管活塞，用燃著的木條接近b管尖嘴口觀察到的現象是尖嘴口處氣體燃燒，產生淡藍色火焰．
（2）用乙裝置進行探究實驗，觀察現象得出結論．①蠟燭中含有氫元素，依據的現象是燒杯壁上有水珠生成．
②一段時間后蠟燭熄滅，原因是隔絕了氧氣．
（3）丙圖是測定空氣中氧氣含量的實驗裝置．實驗中能得出“氧氣約占空氣總體積五分之一”結論的實驗現象是進入燒杯中的水的體積約占集氣瓶剩余體積的$\frac{1}{5}$．
（4）若裝置的氣密性良好，去掉燒杯，點燃紅磷，在裝置完全冷卻后，打開彈簧夾，裝置的總質量會增加（填“增加”、“減少”或“不變”）．
（5）用丙裝置測定空氣中氧氣的含量，下列有關該實驗的說法中，不正確的是C．
A．實驗時紅磷一定要足量    B．點燃紅磷前先用彈簧夾夾緊橡皮管
C．燃燒匙中的紅磷可以換成木炭   D．紅磷熄滅并冷卻后打開彈簧夾．

Answer 1

分析 （1）電解水的實驗現象：兩極都有氣泡產生；正極產生能使帶火星木條復燃的氣體，為氧氣；負極產生能燃燒的氣體，火焰淡藍色；且負極產生的氣體是正極氣體的二倍．
（2）根據質量守恒定律以及燃燒的條件來分析；
（3）根據裝置可用來測定空氣中氧氣的含量的原理：消耗氧氣使瓶內壓強減小，水倒吸入瓶內，來分析本題．
（4）根據裝置可用來測定空氣中氧氣的含量的原理：消耗氧氣使瓶內壓強減小，空氣進入分析．
（5）根據裝置可用來測定空氣中氧氣的含量的原理和注意事項分析判斷．

解答 解：（1）電解水的實驗現象：兩極都有氣泡產生；從電極看出a管產生的氣體是b管產生氣體體積的二分之一，所以a管中的氣體是氧氣，b管中的氣體是氫氣，氫氣具有可燃性，所以，用燃著的木條接近b管尖嘴口觀察到的現象是：尖嘴口處氣體燃燒，產生淡藍色火焰；
（2）證明蠟燭中含有氫元素，可驗證蠟燭燃燒生成物中有水來證明；燒杯中蠟燭很快熄滅，是因為燒杯中的氧氣耗盡了；
（3）丙圖是測定空氣中氧氣含量的實驗裝置．實驗中能得出“氧氣約占空氣總體積五分之一”結論的實驗現象是進入燒杯中的水的體積約占集氣瓶剩余體積的$\frac{1}{5}$．
（4）若裝置的氣密性良好，去掉燒杯，點燃紅磷，在裝置完全冷卻后，壓強減小，打開彈簧夾，空氣會進入，裝置的總質量會增加增加；
（5）A、紅磷的量不足不能消耗完瓶內氧氣，進入的水減少會影響實驗結論；
B．加緊彈簧夾是因為防止燃燒時氣體膨脹溢出；
C．由于碳燃燒生成二氧化碳也是氣體，所以瓶內壓強基本保持不變，所以水不會進入，所以換成碳不行；
D．紅磷熄滅并冷卻后會使集氣瓶中溫度恢復到室溫，而使實驗結論精確；
故答案為：（1）氧氣，尖嘴口處氣體燃燒，產生淡藍色火焰；（2）①燒杯內壁有水珠產生； ②與氧氣隔絕；（3）燒杯中的水的體積約占集氣瓶剩余體積的$\frac{1}{5}$；（4）增加；（5）C．

點評 此題是一道多點知識考查題，主要是對常見的一些實驗的分析與探究，解題的關鍵是抓住實驗的目的并結合實驗注意事項進行分析與探究．