Question

【题目】某同学要探究空气中氧气的含量，进行了如下实验。

（实验1）按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。

（实验2）按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。（已知铁能与空气中氧气、水反应而锈蚀）

（1）实验1中，红磷燃烧的主要现象是________；红磷熄灭后，待集气瓶冷却至室温，打开K，观察到__________。

（2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是___________。（写一点）

（3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3、图4信息，_________ （填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确，判断依据是_______。

（4）结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是________（写一点）。

（5）若将图2装置中的铁粉换成足量的铜粉进行实验，能否比较准确地测出空气中氧气的含量并说明理由（已知：铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿）。______，________。

Answer 1

【答案】放热，产生大量白烟 水倒吸进集气瓶，约占集气瓶容积的1/5 装置的气密性良好或红磷、铁粉除氧剂足量 实验2 反应后，实验1集气瓶中剩余氧气的体积分数为8.6%，而实验2集气瓶中氧气几乎耗尽 物质能够和氧气反应或生成物没有气体，不影响测定结果 不能或否 空气中氧气的体积分数约占21%，二氧化碳的体积分数约占0.03%，二氧化碳的量太少，铜不能反应将氧气耗尽

【解析】

（1）实验1中，红磷燃烧的主要现象是放热，产生大量白烟；红磷熄灭后，待集气瓶冷却至室温，红磷燃烧消耗了氧气，导致瓶内气压减小，打开K，会观察到水倒吸进集气瓶，约占集气瓶容积的1/5。

（2）要探究空气中氧气的含量，装置漏气，氧气没有耗尽都会影响结果，为提高实验的准确性，图1和图2的两个实验都需要注意的事项是装置的气密性良好或红磷、铁粉除氧剂足量。

（3）由题意依据图3、图4的曲线图可知反应后，实验1集气瓶中剩余氧气的体积分数为8.6%，而实验2集气瓶中氧气几乎耗尽，实验2的测定方法更准确。

（4）根据两个实验可知若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件包括：物质要能够与氧气反应；生成物没有气体，不影响测定结果；选择的物质要足量，保证将氧气耗尽等。

（5）将图2装置中的铁粉换成足量的铜粉进行实验，不能准确地测出空气中氧气的含量，虽然铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿，但是空气中氧气的体积分数约占21%，二氧化碳的体积分数约占0.03%，二氧化碳的量太少，铜不能反应，保证氧气耗尽。