Question

13．某校化學興趣小組就空氣中氧氣的含量進行實驗探究：
（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（填編號）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右圖的兩套裝置，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$\frac{1}{5}$．
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．
（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，集氣瓶是否有水進人．沒有，（有或沒有）經討論，同學們一致認為如果事先在集氣瓶內注入少量澄清石灰水溶液來吸收二氧化碳氣體，實驗也能取得較好的效果．

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$\frac{1}{5}$；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；

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$\frac{1}{5}$，說明被消耗的氧氣占空氣體積的$\frac{1}{5}$；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，木炭燃燒生成二氧化碳，瓶內氣壓基本不變．
故答案為：（1）B；足量；（2）A；檢查裝置的氣密性；（3）$\frac{1}{5}$；難溶于水，不能燃燒、不支持燃燒；（4）沒有．

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．