Question

15．為了探究某脫氧劑的成分（由兩種單質(zhì)組成）及利用該脫氧劑測(cè)定空氣中氧氣含量，興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

Ⅰ探究脫氧劑成分
【實(shí)驗(yàn)觀察】脫氧劑為灰黑色粉末，若在空氣中放置一段時(shí)間，有紅棕色固體生成．
【實(shí)驗(yàn)猜想】根據(jù)顏色變化，猜想該脫氧劑中含有Fe（填化學(xué)式）．
【驗(yàn)證猜想】驗(yàn)證的方法為：用磁鐵吸引或加入鹽酸有氣泡．
【實(shí)驗(yàn)探究】新取一定量的脫氧劑，將已驗(yàn)證的成分分離．取剩余固體與少量CuO混合，置于圖1所示裝置中加熱．一會(huì)兒觀察到黑色固體變紅色，同時(shí)澄清石灰水變渾濁．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】該脫氧劑中還含有C（填化學(xué)式）．寫出澄清石灰水變渾濁的化學(xué)方程式：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
Ⅱ測(cè)定空氣中氧氣含量
使用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性．
【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】
步驟1：在注射器中放入足量脫氧劑粉末（體積為2mL），封閉．
步驟2：打開彈簧夾，將活塞向右拉至一定距離，關(guān)閉彈簧夾．
步驟3：不斷輕輕晃動(dòng)注射器，至活塞位置不再發(fā)生變化．
【數(shù)據(jù)處理】
（1）實(shí)驗(yàn)中需要記錄的數(shù)據(jù)是注射器原來(lái)的空氣的體積、反應(yīng)后注射器活塞進(jìn)入后顯示剩余氣體的體積．
（2）上述實(shí)驗(yàn)測(cè)定過(guò)程至少需要重復(fù)兩次，其目的是使測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確．計(jì)算得氧氣約占空氣體積的．
【實(shí)驗(yàn)對(duì)比】
實(shí)驗(yàn)室常通過(guò)燃燒紅磷法測(cè)定空氣中氧氣的含量（裝置如圖3）．步驟如下：
（1）用彈簧夾夾緊橡皮管；
（2）點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即伸入瓶中并塞緊瓶塞．
（3）燃燒結(jié)束，冷卻的室溫．
（4）觀察并記錄水面的變化情況．
多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，集氣瓶?jī)?nèi)上升的水面始終小于瓶?jī)?nèi)原有空氣體積的．
【拓展研究】查閱資料得知，當(dāng)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)降至約為7%以下時(shí)，紅磷不再燃燒．由此可知，燃燒紅磷法測(cè)定結(jié)果不夠準(zhǔn)確的原因的是氧氣含量太少時(shí)，可燃物無(wú)法燃燒．
【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】與燃燒紅磷法相比，脫氧劑法測(cè)定空氣中氧氣含量的優(yōu)點(diǎn)是不受氧氣含量多少的影響，使結(jié)果更準(zhǔn)確．

Answer 1

分析 本題能使同學(xué)們體會(huì)到實(shí)驗(yàn)探究的一般過(guò)程，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析可知：根據(jù)顏色變化，猜想該脫氧劑中含有Fe，因?yàn)槿粼诳諝庵蟹胖靡欢螘r(shí)間，有紅棕色固體生成；鐵粉的檢驗(yàn)方法是：用磁鐵吸引或加入鹽酸有氣泡；新取一定量的脫氧劑，將已驗(yàn)證的成分分離．取剩余固體與少量CuO混合，置于圖1所示裝置中加熱；一會(huì)兒觀察到黑色固體變紅色，同時(shí)澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明還有碳，二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和水．
使用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先進(jìn)行的操作是：檢查裝置的氣密性；實(shí)驗(yàn)中需要記錄的數(shù)據(jù)是：注射器原來(lái)的空氣的體積、反應(yīng)后注射器活塞進(jìn)入后顯示剩余氣體的體積；上述實(shí)驗(yàn)測(cè)定過(guò)程至少需要重復(fù)兩次，其目的是：使測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確；本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是：裝置要嚴(yán)密；紅磷要足量；燃燒結(jié)束，冷卻的室溫，再打開止水夾；由實(shí)驗(yàn)探究可知，燃燒紅磷法測(cè)定結(jié)果不夠準(zhǔn)確的原因的是：氧氣含量太少時(shí)，可燃物無(wú)法燃燒；與燃燒紅磷法相比，脫氧劑法測(cè)定空氣中氧氣含量的優(yōu)點(diǎn)是：不受氧氣含量多少的影響，使結(jié)果更準(zhǔn)確．

解答 解：（1）Ⅰ中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析可知：根據(jù)顏色變化，猜想該脫氧劑中含有Fe，因?yàn)槿粼诳諝庵蟹胖靡欢螘r(shí)間，有紅棕色固體生成；鐵粉的檢驗(yàn)方法是：用磁鐵吸引或加入鹽酸有氣泡；新取一定量的脫氧劑，將已驗(yàn)證的成分分離．取剩余固體與少量CuO混合，置于圖1所示裝置中加熱；一會(huì)兒觀察到黑色固體變紅色，同時(shí)澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明還有碳，二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和水；故答案為：Fe；用磁鐵吸引或加入鹽酸有氣泡；C；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）Ⅱ中，【數(shù)據(jù)處理】使用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先進(jìn)行的操作是：檢查裝置的氣密性；實(shí)驗(yàn)中需要記錄的數(shù)據(jù)是：注射器原來(lái)的空氣的體積、反應(yīng)后注射器活塞進(jìn)入后顯示剩余氣體的體積；上述實(shí)驗(yàn)測(cè)定過(guò)程至少需要重復(fù)兩次，其目的是：使測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確；故答案為：檢查裝置的氣密性；注射器原來(lái)的空氣的體積、反應(yīng)后注射器活塞進(jìn)入后顯示剩余氣體的體積；使測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確；
（3）【實(shí)驗(yàn)對(duì)比】本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是：裝置要嚴(yán)密；紅磷要足量；燃燒結(jié)束，冷卻的室溫，再打開止水夾；故答案為：燃燒結(jié)束，冷卻的室溫；
（4）【拓展研究】【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】由實(shí)驗(yàn)探究可知，燃燒紅磷法測(cè)定結(jié)果不夠準(zhǔn)確的原因的是：氧氣含量太少時(shí)，可燃物無(wú)法燃燒；與燃燒紅磷法相比，脫氧劑法測(cè)定空氣中氧氣含量的優(yōu)點(diǎn)是：不受氧氣含量多少的影響，使結(jié)果更準(zhǔn)確；故答案為：氧氣含量太少時(shí)，可燃物無(wú)法燃燒；不受氧氣含量多少的影響，使結(jié)果更準(zhǔn)確．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)探究題是近幾年中考的熱點(diǎn)之一，它包括實(shí)驗(yàn)方法和過(guò)程的探究，實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究等．本題通過(guò)實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)驗(yàn)分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．