Question

在“空氣中氧氣含量的測定”實驗探究中，甲生設(shè)計了如下實驗方案：在燃燒匙內(nèi)盛過量紅磷，點(diǎn)燃后立即插入集氣瓶內(nèi)，塞進(jìn)橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾，水注入集氣瓶（實驗裝置如圖所示）回答下列問題：
（1）實驗過程中，觀察到的主要現(xiàn)象是

紅磷燃燒時生成大量白煙

、

進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占總氣體的

1

5

．
（2）乙生用上述實驗裝置測定的結(jié)果是：空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏小，其操作上的原因可能是（要求答出兩種）

紅磷不足會使氧氣有剩余

、

裝置沒冷卻就打開止水夾

．
（3）丙生也設(shè)計了一個實驗方案，裝置和操作同上，只不過用木炭代替了紅磷．當(dāng)木炭停止然燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾后，水能否進(jìn)入集氣瓶？為什么？

木炭和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳為氣體，從而集氣瓶中的氣體壓強(qiáng)變化不大

．
我們曾做過①木炭、②硫粉、③鐵絲、④鎂條等物質(zhì)在足量的氧氣中完全燃燒的實驗．在氧氣中燃燒時火星四射的是

③

（用序號填空，下同）；產(chǎn)生耀眼強(qiáng)光的是

④

，生成無色有刺激性氣味氣體的是

②

．上述現(xiàn)象有助于我們判斷是否發(fā)生了化學(xué)變化，判斷化學(xué)變化發(fā)生的根本依據(jù)是

產(chǎn)生了新物質(zhì)

．

Answer 1

分析：（1）實驗現(xiàn)象要考慮到紅磷燃燒和進(jìn)入集氣瓶中水的體積，化學(xué)方程式要注意配平和條件．
（2）空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏小的原因要從是否進(jìn)入空氣和氧氣是否全部被消耗等方面考慮．
（3）用其他試劑代替紅磷時，主要考慮和氧氣反應(yīng)的生成物是否是氣體，因為生成氣體會影響實驗結(jié)果．
（4）為了保證實驗結(jié)果，就要把生成的氣體吸收，吸收二氧化碳就要用氫氧化鈉溶液．

解答：解：（1）實驗現(xiàn)象：紅磷燃燒時生成大量白煙，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占總氣體的

1

5

；
（2）空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏小要從是否進(jìn)入空氣和氧氣是否全部被消耗等方面考慮．紅磷不足會使氧氣有剩余，如果裝置沒冷卻就打開止水夾，進(jìn)入的氣體也會比實際的少．
（3）用木炭代替紅磷時，木炭和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳為氣體，從而集氣瓶中的氣體壓強(qiáng)變化不大，所以水不會進(jìn)入集氣瓶．根據(jù)物質(zhì)在氧氣中燃燒的現(xiàn)象可以知道，鐵絲燃燒時火星四射，鎂條燃燒產(chǎn)生耀眼的白光，硫粉燃燒時產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，根據(jù)化學(xué)變化的定義可以知道判斷物質(zhì)是否發(fā)生了化學(xué)變化的只有依據(jù)為是否產(chǎn)生了新的物質(zhì)，產(chǎn)生了新物質(zhì)就為化學(xué)變化，反之不是．
故答案為：（1）紅磷燃燒時生成大量白煙；進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占總氣體的

1

5

；
（2）紅磷不足會使氧氣有剩余；裝置沒冷卻就打開止水夾；
（3）木炭和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳為氣體，從而集氣瓶中的氣體壓強(qiáng)變化不大；③；④；②；產(chǎn)生了新物質(zhì)．

點(diǎn)評：本考點(diǎn)是用紅磷測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，屬于實驗方法和過程的探究．這類探究實驗要具體問題具體分析，根據(jù)設(shè)計的步驟中不同的現(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)在填空題和實驗題中．