Question

20．“空氣中氧氣含量的測定”有多種方法．甲生設計了如圖1如示的實驗方案：在燃燒匙內(nèi)盛過量紅磷，點燃后立即插入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞，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．回答下列問題：
（1）反應結(jié)束后，打開鐵夾，水自動注入集氣瓶的直接原因是氧氣的消耗導致裝置內(nèi)的壓強減小
（2）乙生也設計了一個如圖2所示的實驗方案，裝置和操作同甲類似，只不過用硫粉代替了紅磷，并增加了滴管．要使實驗成功，乙在滴管中應加入氫氧化鈉溶液．
（3）若空氣中氮氣也能和紅磷反應，能否用該方法來測定空氣中氧氣的含量？
（4）丙生想利用氧氣和某種金屬的反應，來測定空氣中的氧氣含量．他選擇利用下列儀器、藥品：①帶瓶塞的l000ml燒瓶②電子天平（稱量精度為0.01克）③酒精燈④某種金屬粉末．他的實驗步驟如下：準確稱量某種金屬粉末的質(zhì)量（足量），將其放入燒瓶，塞緊瓶塞，放置一段時間后，倒出燒瓶中粉末，并稱其質(zhì)量．寫出丙生的實驗思路
根據(jù)反應前后固體粉末質(zhì)量的改變來計算空氣中氧氣的質(zhì)量，從而求出氧氣的體積，最終求出空氣中氧氣的含量．

Answer 1

分析 （1）空氣成分的測定實驗的原理是利用某種物質(zhì)燃燒消耗空氣中某一成分，導致裝置內(nèi)的壓強減小，從而使等體積液體倒流進入裝置內(nèi)．
（2）根據(jù)硫粉燃燒生成二氧化硫氣體，二氧化硫氣體能被氫氧化鈉溶液吸收進行分析；
（3）測定空氣中氧氣的含量時要考慮反應物該物質(zhì)是否只與氧氣反應，反應后生成物的狀態(tài)等；
（4）對于使用天平來測定，要學會倒推，知道質(zhì)量就可以根據(jù)密度求體積，所以要根據(jù)操作去分析實驗的思路和原理．

解答 解：（1）實驗中加入過量的紅磷以把空氣中的氧氣盡可能的消耗掉，而氧氣的消耗會導致裝置內(nèi)的壓強減小，從而使等體積液體倒流進入裝置內(nèi)；故填：氧氣的消耗導致裝置內(nèi)的壓強減��；
（2）硫粉燃燒生成二氧化硫氣體，而二氧化硫氣體能被氫氧化鈉溶液吸收，因此滴管中應加入氫氧化鈉溶液；故填：氫氧化鈉；
（3）若空氣中氮氣也能和紅磷反應，就不能用該方法來測定空氣中氧氣的含量，因為那樣進入裝置內(nèi)的水會增多，使測量結(jié)果不準確；故填：不能；
（4）根據(jù)題目中給定的天平和燒瓶體積的信息，可以稱量金屬在反應前后質(zhì)量的變化，從而計算消耗的氧氣的質(zhì)量，根據(jù)氧氣的密度求出氧氣的體積，從而求出空氣中氧氣的含量；故填：根據(jù)反應前后固體粉末質(zhì)量的改變來計算空氣中氧氣的質(zhì)量，從而求出氧氣的體積，最終求出空氣中氧氣的含量．

點評 要在實驗改進中學會根據(jù)實驗的操作來研究實驗的思路，例如本題在天平上就要結(jié)合題目中提供的操作過程去猜想實驗思路．