Question

【題目】某化學興趣小組的同學對空氣中氧氣的含量測定進行再探究。

（一）甲組同學利用某脫氧劑測定空氣中氧氣含量，興趣小組進行了如下實驗：

使用圖1裝置進行實驗。實驗前應先進行的操作是_______________________。

【實驗過程】

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，關閉彈簧夾。

步驟3：不斷輕輕晃動注射器，至活塞位置不再發生變化。

【數據處理】

（1）實驗中需要記錄的數據是：①_____________________。

②反應后注射器活塞進入后顯示剩余氣體的體積。

（2）上述實驗測定過程至少需要重復兩次，其目的是_________________。

【實驗對比】

實驗室常通過燃燒紅磷法測定空氣中氧氣的含量（裝置如圖2）。步驟如下：

（1）用彈簧夾夾緊橡皮管；

（2）點燃燃燒匙內的紅磷，立即伸入瓶中并塞緊瓶塞。

（3）________________________________________。

（4）觀察并記錄水面的變化情況。

多次實驗發現，集氣瓶內上升的水面始終小于瓶內原有空氣體積的五分之一。

【拓展研究】查閱資料得知，當空氣中氧氣的體積分數降至約為7%以下時，紅磷不再燃燒。由此可知，燃燒紅磷法測定結果不夠準確。

【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點是______________

__________________________________________。

（二）乙組同學利用下圖裝置進行鎂條在空氣中燃燒的實驗，燃燒、冷卻后打開止水夾，進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的70％。

(1) 燃燒、冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶中的原因是__________________________。

(2)如果鎂條只和空氣中的氧氣反應，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的_________％。現進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70％，根據空氣的組成可推出減少的氣體中有_________。

Answer 1

【答案】 檢查裝置的氣密性 反應前注射器內氣體的體積 減小實驗誤差 待紅磷熄滅、集氣瓶冷卻后打開彈簧夾 氧氣能完全反應，測定結果準確，實驗操作簡單 不污染空氣等 鎂條燃燒消耗瓶內氣體，使瓶內壓強減小 21 氮氣

【解析】（一）使用圖1裝置進行實驗．實驗前應先進行的操作是檢查裝置的氣密性；

【數據處理】使用圖2裝置進行實驗．實驗前應先進行的操作是：檢查裝置的氣密性；實驗中需要記錄的數據是：注射器原來的空氣的體積、反應后注射器活塞進入后顯示剩余氣體的體積；上述實驗測定過程至少需要重復兩次，其目的是：使測量的結果更準確；

【實驗對比】本實驗成功的關鍵是：裝置要嚴密；紅磷要足量；燃燒結束，冷卻的室溫，再打開止水夾；

【實驗評價】由實驗探究可知，燃燒紅磷法測定結果不夠準確的原因的是：氧氣含量太少時，可燃物無法燃燒；與燃燒紅磷法相比，脫氧劑法測定空氣中氧氣含量的優點是：不受氧氣含量多少的影響，使結果更準確，實驗操作簡單，不污染空氣等；

（二）（1）鎂和氧氣在點燃的條件下生成氧化鎂，集氣瓶內壓強減少，內外產生壓強差，冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶的原因是；

（2）由于氧氣占空氣體積的21%，如果鎂條只和空氣中的氧氣反應，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的21%；現進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據空氣的組成可推出減少的氣體中有氮氣。