Question

【題目】為了測定空氣中氧氣含量，某興趣小組設(shè)計以下實驗進行探究：

Ⅰ．燃燒紅磷法測定空氣中氧氣的含量。

甲組同學按照教材內(nèi)容設(shè)計了如圖實驗裝置。

（實驗原理）利用紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷固體，集氣瓶內(nèi)壓強減小，燒杯內(nèi)水倒流。寫出紅磷在空氣中燃燒的文字表達式____________________________。

（實驗步驟）

（1）用彈簧夾夾緊橡皮管；

（2）點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即伸入瓶中并塞緊瓶塞；

（3）__________________________________________________________________（補全實驗步驟）；

（4）觀察水倒流至集氣瓶并記錄水面的變化情況。

（實驗結(jié)論）多次實驗發(fā)現(xiàn)，在實驗操作完全規(guī)范下，集氣瓶內(nèi)上升的水面仍然始終小于理論值。

（拓展研究）查閱資料得知，當空氣中氧氣的體積分數(shù)降至約為7%以下時，紅磷不再燃燒，由此可知，燃燒紅磷法測定結(jié)果不夠準確的原因的是________________________________________。

Ⅱ．探究脫氧劑測定空氣中氧氣含量。使用下圖裝置進行實驗，實驗原理是利用脫氧劑中鐵在常溫下能夠消耗裝置內(nèi)氧氣，但實驗前應先進行的操作是_______________________，具體操作是關(guān)閉彈簧夾，將注射器活塞向外拉一定距離，___________（完善操作、現(xiàn)象與結(jié)論）。

（實驗過程）

步驟1：在注射器中放入足量脫氧劑粉末，打開彈簧夾；

步驟2：注射器向右拉至一定距離，關(guān)閉彈簧夾；

步驟3：一段時間后活塞位置不再發(fā)生變化，記錄數(shù)據(jù)。

（數(shù)據(jù)處理）

（1）實驗中需要記錄的數(shù)據(jù)有________________（填字母）。

A．反應前注射器中原有空氣的體積 B． 反應后注射器中剩余氣體的體積

（2）上述實驗測定過程至少需要重復兩次，其目的是________________，最終計算得出氧氣約占空氣的體積分數(shù)。

（實驗評價）與燃燒紅磷法相比，脫氧劑法測定空氣中氧氣含量的優(yōu)點是_____________________。

Answer 1

【答案】紅磷+氧氣五氧化二磷 反應完全后，冷卻至室溫，打開止水夾紅磷不能將氧氣耗盡檢查裝置的氣密性松手后注射器活塞恢復到原位，說明氣密性良好AB減小實驗誤差操作簡便；環(huán)保；節(jié)能；結(jié)論更可靠

【解析】

實驗原理：紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷固體，故紅磷在空氣中燃燒的文字表達式為紅磷+氧氣五氧化二磷；

實驗步驟：（3）燃燒結(jié)束后需要冷卻到室溫，故實驗步驟為反應完全后，冷卻至室溫，打開止水夾；

拓展研究：當空氣中氧氣的體積分數(shù)降至約為7%以下時，紅磷不再燃燒，由此可知，燃燒紅磷法測定結(jié)果不夠準確的原因的是紅磷不能將氧氣耗盡；

Ⅱ、該實驗為探究脫氧劑測定空氣中氧氣含量，故需要在實驗前檢查檢查裝置的氣密性；具體操作是關(guān)閉彈簧夾，將注射器活塞向外拉一定距離，松手后注射器活塞恢復到原位，說明氣密性良好；

數(shù)據(jù)處理：

（1）因?qū)嶒炐枰�計算氧氣的體積分數(shù)，故需要知道反應前注射器中原有空氣的體積以及反應后注射器中剩余氣體的體積，故選擇AB；

（2）測量實驗需要進行多次實驗，其目的是為了減小誤差；

實驗評價：與燃燒紅磷法相比，脫氧劑法測定空氣中氧氣含量的優(yōu)點是操作簡便、環(huán)保、節(jié)能、結(jié)論更可靠，對于學生實驗來看，操作更安全（合理即可）。