Question

7．某研究性學習小組在“利用燃碳法測定空氣中氧氣的體積分數(shù)”的實驗時（如圖甲），發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象：氫氧化鈉溶液吸收生成的二氧化碳后，進人集氣瓶中氫氧化鈉溶液的體積分數(shù)仍然小于$\frac{1}{5}$．

（1）教材中利用燃燒紅磷法測定空氣中氧氣體積分數(shù)，選擇該藥品的原因是只能與氧氣反應、生成物為固體．
【提出問題】是什么原因導致測量不準確呢？
【猜想與假設】
他們分別作了如下猜想：
甲同學：可能是木炭取的量過少；
乙同學：可能是木炭燃燒沒有消耗完集氣瓶中的氧氣；
丙同學：可能是木炭在密閉容器中燃燒生成了一氧化碳．
小組同學發(fā)現(xiàn)實驗結束后，燃燒匙中還有殘留的黑色固體，都認為甲同學的猜想不合理．
【查閱資料】木炭、棉花和蠟燭在密閉容器內(nèi)燃燒停止后，殘留氧氣的體積分數(shù)分別高達14.0%、8.0%和16.0%．乙同學根據(jù)如圖甲裝置設計了如下實驗，請你填寫下表．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
1．將足量木炭點燃，迅速插入集氣瓶中	棉花繼續(xù)燃燒	木炭燃燒沒有消耗完集氣瓶中的氧氣
2．待冷卻后，將燃著的棉花 （填“棉花”或“蠟燭”） 再伸入該集氣瓶中

【交流與反思】
（2）請寫出木炭完全燃燒的化學方程式C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂．
（3）乙同學選擇可燃物（“棉花”或“蠟燭”）依據(jù)是棉花燃燒需要氧氣的最低能讀只有8.0%．
（4）丙同學使用了一氧化碳濃度傳感器測得木炭、蠟燭分別在密閉集氣瓶里燃燒停止后，瓶內(nèi)一氧化碳的濃度變化曲線如圖乙．根據(jù)此曲線圖分析用上述裝置不能準確測出氧氣體積分數(shù)的原因是含碳物質在密閉容器中還生成一氧化碳，不能被氫氧化鈉溶液吸收．
（5）在實際的實驗過程中不少的燃碳法實驗測定空氣中氧氣的體積分數(shù)可以達到$\frac{1}{5}$，推測造成這一現(xiàn)象的原因是集氣瓶口的密封滯后于含碳物質在集氣瓶里的燃燒，造成氣體外逸．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)用燃燒紅磷法測定空氣中氧氣體積分數(shù)的原理解答；
【查閱資料】根據(jù)題中信息和燃燒的條件分析解答；
【交流與反思】
（2）根據(jù)木炭完全燃燒生成二氧化碳解答；
（3）根據(jù)三種物質燃燒時需要的氧氣濃度大小解答；
（4）根據(jù)木炭完全燃燒生成二氧化碳，不完全燃燒生成一氧化碳解答；
（5）根據(jù)燃碳法實驗測定空氣中氧氣的體積分數(shù)成功的原因解答．

解答 解：（1）氫教材中利用燃燒紅磷法測定空氣中氧氣體積分數(shù)，紅磷燃燒生成五氧化二磷固體，故選擇該藥品的原因是紅磷只能與氧氣反應且生成物為固體；
【查閱資料】
將足量木炭點燃，迅速插入集氣瓶中，待冷卻后，將燃著的棉花再伸入該集氣瓶中，棉花繼續(xù)燃燒，說明集氣瓶中有氧氣，木炭燃燒沒有消耗完集氣瓶中的氧氣；
【交流與反思】
（2）木炭完全燃燒生成二氧化碳，化學方程式為：C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂；
（3）三種物質燃燒時需要的氧氣濃度大小依次為蠟燭＞木炭＞棉花，故選棉花；
（4）木炭完全燃燒生成二氧化碳，不完全燃燒生成一氧化碳，不能被氫氧化鈉溶液吸收；
（5）在實際的實驗過程中不少的燃碳法實驗測定空氣中氧氣的體積分數(shù)可以達到$\frac{1}{5}$，推測造成這一現(xiàn)象的原因是集氣瓶口的密封滯后于含碳物質在集氣瓶里的燃燒，造成氣體外逸．
答案：
（1）只能與氧氣反應；生成物為固體．
【查閱資料】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
1．將足量木炭點燃，迅速插入集氣瓶中	棉花繼續(xù)燃燒	木炭燃燒沒有消耗完集氣瓶中的氧氣
2．待冷卻后，將燃著的 棉花 （填“棉花”或“蠟燭”） 再伸入該集氣瓶中

【交流與反思】
（2）C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂；
（3）棉花燃燒需要氧氣的最低能讀只有8.0%；
（4）含碳物質在密閉容器中還生成一氧化碳，不能被氫氧化鈉溶液吸收；
（5）集氣瓶口的密封滯后于含碳物質在集氣瓶里的燃燒，造成氣體外逸．

點評 本考點考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實驗方案的評價，對實驗方案進行評價是近幾年中考的一個重點．評價包括對實驗方案的評價、實驗過程的評價、實驗結論的評價等，要認真把握．