Question

17．空氣中氧氣含量測(cè)定的再認(rèn)識(shí)．
【查閱資料】
1．白磷的著火點(diǎn)是40℃，紅磷的著火點(diǎn)是240℃，兩種物質(zhì)的燃燒產(chǎn)物五氧化二磷是白色固體．
2、銅與氧氣在加熱的條件下生成黑色固體氧化銅．
3、二氧化碳能被氫氧化鈉溶液吸收
【經(jīng)典賞析】教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分（實(shí)驗(yàn)裝置如圖1）．該實(shí)驗(yàn)中選擇使用汞的優(yōu)點(diǎn)B、C、D．
A．實(shí)驗(yàn)過程中沒有污染        B．在汞槽中起到液封作用
C．生成的暗紅色固體加熱分解又能得到汞和氧氣    D．能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣耗盡

【實(shí)驗(yàn)回顧】實(shí)驗(yàn)室常用紅磷燃燒的方法測(cè)定空氣中氧氣的含量（裝置如圖2），某化學(xué)興趣小組的同學(xué)按照課本的實(shí)驗(yàn)裝置做“測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)”實(shí)驗(yàn)（圖1），但測(cè)出的氧氣體積分?jǐn)?shù)明顯偏�。�請(qǐng)你參與探究：
【提出問題】
造成誤差的原因是什么？如何改進(jìn)課本實(shí)驗(yàn)裝置？
【猜想】
甲同學(xué)：可能燒杯中的水倒流結(jié)束后，導(dǎo)氣管內(nèi)有部分水滯留，影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；
乙同學(xué)：可能是瓶?jī)?nèi)殘留氣體中還有氧氣的緣故；你還能做的猜想是紅磷量不足，裝置漏氣，裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等（寫一點(diǎn)即可）．
【交流與討論】
（1）集氣瓶中預(yù)先裝少量水的作用是吸收熱量，使集氣瓶?jī)?nèi)的溫度迅速冷卻到室溫；
（2）丙同學(xué)認(rèn)為，用木炭代替紅磷也能完成圖2的實(shí)驗(yàn)，但事先要在集氣瓶中放入一定量的氫氧化鈉溶液或石灰水；
【探究與反思】
為驗(yàn)證乙同學(xué)的猜想，將銅粉在殘余氣體中加熱，觀察到銅粉變黑，所以乙同學(xué)的猜想正確（選填“合理”或“不合理”）
（2）大家采用改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)裝置（圖3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（左邊玻璃管上面的空氣平均分成了5 等份，并標(biāo)刻度線），待玻璃管冷卻、管內(nèi)白色的煙幕消失，同時(shí)能觀察到左邊玻璃管中水上升到1刻度線（左邊玻璃管中水上升了玻璃管中空氣體積的$\frac{1}{5}$等，得到了較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，但又意外發(fā)現(xiàn)左玻璃管內(nèi)壁上端附著白色固體．左玻璃管上端的白色固體主要成分可能是白磷或者五氧化二磷．

Answer 1

分析 【經(jīng)典賞析】根據(jù)使用汞的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行分析解答；
【進(jìn)行猜想】根據(jù)本探究實(shí)驗(yàn)一般要注意以下幾點(diǎn)：①裝置的氣密性好；②所用藥品紅磷的量，必須是足量；③讀數(shù)時(shí)一定要冷卻到原溫度；④生成物的狀態(tài)一般要求是固態(tài)等．
【實(shí)驗(yàn)與交流】
（1）根據(jù)集氣瓶中預(yù)先裝少量水的作用是吸收熱量，使集氣瓶?jī)?nèi)的溫度迅速冷卻到室溫解答；
（2）根據(jù)碳燃燒生成二氧化碳解答；
【探究與反思】
（1）銅粉可以和氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅固體，可以據(jù)此解答該題；
（2）①根據(jù)【查閱資料】可以知道，白磷為白色或黃色固體，可以據(jù)此解答該題；
②五氧化二磷可以溶于水后生成磷酸，所以其pH小于7，可以據(jù)此解答．

解答 解：
【經(jīng)典賞析】
教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分（實(shí)驗(yàn)裝置如圖1）．該實(shí)驗(yàn)中選擇使用汞的優(yōu)點(diǎn)有在汞槽中起到液封作用；生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣；能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣集合耗盡，故選BCD；
【進(jìn)行猜想】實(shí)驗(yàn)中所取的紅磷不足（或?qū)嶒?yàn)前沒有夾彈簧夾、實(shí)驗(yàn)裝置可能未冷卻就打開彈簧夾等）；
【實(shí)驗(yàn)與交流】（1）集氣瓶中預(yù)先裝少量水的作用是吸收熱量，使集氣瓶?jī)?nèi)的溫度迅速冷卻到室溫；
（2）碳燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能被堿性溶液吸收，故事先要在集氣瓶中放入一定量的氫氧化鈉溶液或石灰水；
【交流與反思】
（1）銅粉可以和氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅固體，所以若觀察到銅粉變黑則說明裝置殘留有氧氣，即乙同學(xué)的猜想合理；
（2）左邊玻璃管中水上升到1刻度線，根據(jù)【查閱資料】可以知道，白磷為白色或黃色固體，所以左玻璃管上端的黃色固體主要成分可能是白磷固體受熱蒸發(fā)后的附著在玻璃管上的；
答案：
【經(jīng)典賞析】B、C、D
【猜想】紅磷量不足，裝置漏氣，裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等（寫一點(diǎn)即可）；
【交流與討論】（1）吸收熱量，使集氣瓶?jī)?nèi)的溫度迅速冷卻到室溫；
（2）氫氧化鈉溶液或石灰水；
【探究與反思】（1）合理；
（2）左邊玻璃管中水上升到1刻度線（左邊玻璃管中水上升了玻璃管中空氣體積的$\frac{1}{5}$等，白磷或者五氧化二磷．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)是用紅磷測(cè)定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，屬于實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究．這類探究實(shí)驗(yàn)要具體問題具體分析，根據(jù)設(shè)計(jì)的步驟中不同的現(xiàn)象去思考、去探究，從而回答題目給出的問題．本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在填空題和實(shí)驗(yàn)題中．