Question

【題目】甲、乙、丙三同學(xué)在學(xué)完了第二單元后，對(duì)測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)非常感興趣，想探究能否用其它物質(zhì)來代替紅磷完成該實(shí)驗(yàn)．他們選取了以下幾種物質(zhì)：鐵絲、硫粉、木炭、鎂條（鎂是一種金屬）．憑已有知識(shí)他們進(jìn)行了討論：

（1）甲同學(xué)首先認(rèn)為不能用鐵絲代替紅磷．他的理由是________________。

（2）乙同學(xué)認(rèn)為也不能用硫粉、木炭代替紅磷．他的理由是____________。

（3）對(duì)于鎂條，三同學(xué)憑已有的知識(shí)無法判斷，他們于是進(jìn)行了如下的探究：他們用如圖所示裝置和光亮鎂條進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將鎂條點(diǎn)燃后迅速放入瓶中燃燒，觀察到鎂條發(fā)出耀眼的白光，有白色粉末狀物質(zhì)產(chǎn)生，冷卻后打開止水夾，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的70%（實(shí)驗(yàn)過程中所有操作都是正確的）冷卻后水能進(jìn)入集氣瓶中的原因是_________________；為了讓實(shí)驗(yàn)取得成功，該同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)的第一步是______ 。

（4）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多超過其容積的五分之一，現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為其容積的，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有氮?dú)猓?/span>

問題：氮?dú)鉃槭裁礈p少呢？

假設(shè)一：氮?dú)馀c瓶內(nèi)其它物質(zhì)反應(yīng)而減少． 假設(shè)二： __________________．

通過以上實(shí)驗(yàn)?zāi)阏J(rèn)為能否用鎂條代替紅磷測定空氣中氧氣含量（填：“能”或“不能”）_______________。

（5）已知空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為21%，小蘭同學(xué)用如圖1裝置進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)測得的氧氣體積分?jǐn)?shù)小于，請(qǐng)你幫她分析造成這種結(jié)果的可能原因（至少答一點(diǎn)）：_____________。

（6）關(guān)閉止水夾a、b、c，使過量的紅磷和木炭分別在盛有空氣的等容積的甲、乙兩瓶中同時(shí)燃燒，如圖所示，試回答：

①燃燒停止并冷卻，若打開止水夾a、c后觀察到的現(xiàn)象是____________；

②若打開止水夾a、b、c后觀察到的現(xiàn)象是______________，原因是____________。

Answer 1

【答案】鐵絲在空氣中不能燃燒 產(chǎn)生的氣體占據(jù)了消耗掉的氧氣的空間，壓強(qiáng)不變 耗了瓶內(nèi)的氧氣，使壓強(qiáng)變小, 外界大氣壓將水壓入瓶中 檢查裝置的氣密性 氮?dú)馀c鎂反應(yīng)而減少 不能 氣密性不好 （或紅磷量不足，沒有冷卻到室溫就打開止水夾） 水進(jìn)入左瓶中，進(jìn)入水的體積約為集氣瓶容積的1/5 水進(jìn)入兩個(gè)集氣瓶中 氣體總體積減少，壓強(qiáng)變小

【解析】

（1）因是測定空氣中氧氣含量，故物質(zhì)應(yīng)在空氣中能反應(yīng)，而鐵絲在空氣中不能燃燒；

（2）木炭和硫粉產(chǎn)生的氣體占據(jù)了消耗掉的氧氣的空間，壓強(qiáng)不變，不能測定氧氣含量；

（3）冷卻后水能進(jìn)入集氣瓶中的原因是鎂條燃燒消耗了瓶內(nèi)的氧氣，使壓強(qiáng)變小, 外界大氣壓將水壓入瓶中。因是測定空氣中氧氣含量，根據(jù)氣壓變化判斷，故試驗(yàn)前應(yīng)檢查裝置氣密性；

（4）因進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為其容積的，除氮?dú)馀c瓶內(nèi)其它物質(zhì)反應(yīng)而減少之外還可能是氮?dú)夂玩V反應(yīng)而減少。故不能用鎂條代替紅磷測定空氣中氧氣含量。

（5）測得的氧氣體積分?jǐn)?shù)小于可能原因是：裝置氣密性不好 （或紅磷量不足，沒有冷卻到室溫就打開止水夾）；

（6）①紅磷燃燒之消耗空氣中氧氣，故打開止水夾會(huì)看到水進(jìn)入左瓶中，進(jìn)入水的體積約為集氣瓶容積的1/5，

②木炭燃燒產(chǎn)生二氧化碳，右側(cè)瓶內(nèi)壓強(qiáng)開始無明顯變化，但止水夾打開后，兩個(gè)瓶內(nèi)壓強(qiáng)要趨于一致，因氣體的總體積減小而壓強(qiáng)變小，故打開止水夾會(huì)看到水進(jìn)入兩個(gè)集氣瓶中。