Question

28、小軍根據(jù)燃燒紅磷測定空氣中氧氣含量的實驗原理，認為可用木條燃燒產(chǎn)生的木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，并按右圖裝置進行實驗．
（1）依據(jù)的實驗原理是

木炭燃燒消耗氧氣

．
小軍檢查裝置氣密性后，將盛有足量紅熱木炭的燃燒匙迅速伸入集氣瓶中，并把塞子塞緊，待紅熱的木炭熄滅并冷卻至室溫后，打開彈簧夾，并未發(fā)現(xiàn)倒吸現(xiàn)象．經(jīng)過認真分析，小軍發(fā)現(xiàn)實驗失敗的原因木炭燃燒雖消耗了氧氣，但產(chǎn)生了新的氣體，致使集氣瓶內(nèi)氣體壓強未減少（答一條）．
（2）小軍將集氣瓶中的細沙改為一種溶液，重復上述（1）實驗，有倒吸現(xiàn)象，寫出能體現(xiàn)該溶液作用的化學方程式：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．小軍還發(fā)現(xiàn)倒吸的水量未達到集氣瓶內(nèi)原剩余容積的1/5，原因可能是（答一條）

導管內(nèi)的空氣進入集氣瓶中（或瓶中的木炭在空氣不充足時燃燒，產(chǎn)生了難溶于水的一氧化碳）

．
（3）小軍反思上述實驗的探究過程后認為：用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時，在藥品的選擇或生成物的要求上應考慮的是（答一條）．

Answer 1

分析：（1）利用反應物只與裝置內(nèi)的氧氣反應，產(chǎn)生內(nèi)外壓強差，通過測量進入裝置內(nèi)液體的體積或減少氣體體積的量，設計實驗；由于木炭燃燒后生成等體積的氧氣，因此導致裝置內(nèi)的壓強幾乎不變，故不會有倒吸現(xiàn)象的發(fā)生．
（2）要想測定出氧氣的體積分數(shù)，可以選擇堿溶液（如氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鉀等溶液）將二氧化碳氣體吸收掉，就可以達到目的．測得的氧氣體積分數(shù)小于五分之一，可以從三方面考慮：一、木炭的量不足；二、導管內(nèi)的空氣進入集氣瓶內(nèi)；三、木炭燃燒不充分，生成了一氧化碳．
（3）選擇藥品時要考慮能否只與氧氣反應；生成物應考慮為固體或生成物為氣體時，應該選擇某種溶液將其吸收等．

解答：解：（1）木炭燃燒消耗氧氣；木炭燃燒雖消耗了氧氣，但產(chǎn)生了新的氣體，致使集氣瓶內(nèi)氣體壓強未減少．（說明：其它答案合理即可給分）
（2）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O（說明：或寫出CO₂與KOH、Ca（OH）₂等可溶性堿溶液反應的化學方程式也可）；導管內(nèi)的空氣進入集氣瓶中（或瓶中的木炭在空氣不充足時燃燒，產(chǎn)生了難溶于水的一氧化碳）．（說明：其它答案合理即可給分）
（3）藥品要能在空氣中燃燒；或燃燒時只消耗氧氣；生成物最好不是氣體；如果生成物是氣體，則應用其它物質將其完全吸收（說明：只要回答上述任意一條即可）

點評：本題考查測定空氣中氧氣體積分數(shù)藥品選擇、誤差分析以及實驗方案的評價．解答此類試題時要熟悉實驗原理，并能對實驗產(chǎn)生失敗的原意從反應物的選擇、生成物的狀態(tài)、氣體生成物的吸收做出正確的選擇．