Question

【題目】某同學要探究空氣中氧氣的含量，進行了如下實驗。

（實驗1）按圖1所示裝置，用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。

（實驗2）按圖2所示裝置，在集氣瓶內(nèi)壁用水均勻涂附鐵粉除氧劑（其中輔助成分不干擾實驗），利用鐵銹蝕原理測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。（已知鐵能與空氣中氧氣、水反應而銹蝕）

（1）實驗1中，紅磷燃燒的主要現(xiàn)象是________；紅磷熄滅后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開K，觀察到__________。

（2）為提高實驗的準確性，以上兩個實驗都需要注意的事項是___________。（寫一點）

（3）實驗過程中，連接數(shù)字傳感器，測得實驗1、實驗2中氧氣的體積分數(shù)隨時間變化的關系分別如圖3、圖4所示。依據(jù)圖3、圖4信息，_________ （填“實驗1”或“實驗2”）的測定方法更準確，判斷依據(jù)是_______。

（4）結(jié)合你的學習經(jīng)驗，若要尋找紅磷或鐵粉除氧劑的替代物，用圖1或圖2裝置測定空氣中氧氣的體積分數(shù)，該替代物應滿足的條件是________（寫一點）。

（5）若將圖2裝置中的鐵粉換成足量的銅粉進行實驗，能否比較準確地測出空氣中氧氣的含量并說明理由（已知：銅能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應生成銅綠）。______，________。

Answer 1

【答案】放熱，產(chǎn)生大量白煙 水倒吸進集氣瓶，約占集氣瓶容積的1/5 裝置的氣密性良好或紅磷、鐵粉除氧劑足量 實驗2 反應后，實驗1集氣瓶中剩余氧氣的體積分數(shù)為8.6%，而實驗2集氣瓶中氧氣幾乎耗盡 物質(zhì)能夠和氧氣反應或生成物沒有氣體，不影響測定結(jié)果 不能或否 空氣中氧氣的體積分數(shù)約占21%，二氧化碳的體積分數(shù)約占0.03%，二氧化碳的量太少，銅不能反應將氧氣耗盡

【解析】

（1）實驗1中，紅磷燃燒的主要現(xiàn)象是放熱，產(chǎn)生大量白煙；紅磷熄滅后，待集氣瓶冷卻至室溫，紅磷燃燒消耗了氧氣，導致瓶內(nèi)氣壓減小，打開K，會觀察到水倒吸進集氣瓶，約占集氣瓶容積的1/5。

（2）要探究空氣中氧氣的含量，裝置漏氣，氧氣沒有耗盡都會影響結(jié)果，為提高實驗的準確性，圖1和圖2的兩個實驗都需要注意的事項是裝置的氣密性良好或紅磷、鐵粉除氧劑足量。

（3）由題意依據(jù)圖3、圖4的曲線圖可知反應后，實驗1集氣瓶中剩余氧氣的體積分數(shù)為8.6%，而實驗2集氣瓶中氧氣幾乎耗盡，實驗2的測定方法更準確。

（4）根據(jù)兩個實驗可知若要尋找紅磷或鐵粉除氧劑的替代物，用圖1或圖2裝置測定空氣中氧氣的體積分數(shù)，該替代物應滿足的條件包括：物質(zhì)要能夠與氧氣反應；生成物沒有氣體，不影響測定結(jié)果；選擇的物質(zhì)要足量，保證將氧氣耗盡等。

（5）將圖2裝置中的鐵粉換成足量的銅粉進行實驗，不能準確地測出空氣中氧氣的含量，雖然銅能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應生成銅綠，但是空氣中氧氣的體積分數(shù)約占21%，二氧化碳的體積分數(shù)約占0.03%，二氧化碳的量太少，銅不能反應，保證氧氣耗盡。