Question

19．为了测定空气中氧气含量，某兴趣小组设计以下实验进行探究：
Ⅰ．燃烧红磷法测定空气中氧气的含量．
甲组同学按照教材内容设计了如图1实验装置．
【实验原理】利用红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体，集气瓶内压强减小，烧杯内水倒流．写出红磷在空气中燃烧的化学式表达式4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
【实验步骤】
（1）用弹簧夹夹紧橡皮管；
（2）点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞；
（3）反应完全后，冷却至室温，打开止水夹（补全实验步骤）；
（4）观察水倒流至集气瓶并记录水面的变化情况．
【实验结论】多次实验发现，在实验操作完全规范下，集气瓶内上升的水面仍然始终小于理论值．
【拓展研究】查阅资料得知，当空气中氧气的体积分数降至约为7%以下时，红磷不再燃烧，由此可知，燃烧红磷法测定结果不够准确的原因的是红磷不能将氧气耗尽．

Ⅱ．探究某脱氧剂的成分（由两种单质组成）及利用该脱氧剂测定空气中氧气含量
1、探究脱氧剂成分．
【实验观察】脱氧剂为灰黑色粉末，若在空气中放置一段时间，有红棕色固体生成．
【实验猜想】根据颜色变化，猜想该脱氧剂中含有铁，其化学式是Fe．
【验证猜想】用磁铁吸引，说明含有铁．
【实验探究】新取一定量的脱氧剂，将已验证的成分分离．取剩余固体与少量CuO混合，置于图2装置中加热（碳会与氧化铜反应生成CO₂）．一会儿观察到澄清石灰水变浑浊．
【实验结论】该脱氧剂中还含有碳粉，请写出澄清石灰水变浑浊的化学式表达式：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃+H₂O．
2、测定空气中氧气含量
使用图3装置进行实验，实验原理是利用脱氧剂中铁在常温下能够消耗装置内氧气，但实验前应先进行的操作是检查气密性，具体操作是先夹紧弹簧夹，将注射器活塞向外拉一定距离，松手后注射器活塞恢复到原位，说明气密性良好（完善操作、现象与结论）．
【实验过程】
步骤1：在注射器中放入足量脱氧剂粉末，封闭；
步骤2：打开弹簧夹，将活塞向右拉至一定距离，关闭弹簧夹；
步骤3：不断轻轻晃动注射器，至活塞位置不再发生变化．
【数据处理】
（1）实验中需要记录的数据有AB（填字母）．
A．反应前注射器中原有空气的体积       B．反应后注射器中剩余气体的体积
（2）上述实验测定过程至少需要重复两次，其目的是使测量的结果更准确，最终计算得出氧气约占空气的体积分数．
【实验评价】与燃烧红磷法相比，脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是不受氧气含量多少的影响，使结果更准确．

Answer 1

分析 【实验原理】根据红磷燃烧生成五氧化二磷解答；
【实验步骤】实验应进行的操作分析解答；
【拓展研究】根据红磷不能将氧气耗尽 解答；
本题能使同学们体会到实验探究的一般过程，通过实验分析可知：根据颜色变化，猜想该脱氧剂中含有Fe，因为若在空气中放置一段时间，有红棕色固体生成；铁粉的检验方法是：用磁铁吸引或加入盐酸有气泡；新取一定量的脱氧剂，将已验证的成分分离．取剩余固体与少量CuO混合，置于图1所示装置中加热；一会儿观察到黑色固体变红色，同时澄清石灰水变浑浊，说明还有碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水．
燃烧红磷法相比，脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是：不受氧气含量多少的影响，使结果更准确．

解答 解：
【实验原理】红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂ O₅ ；
【实验步骤】本实验成功的关键是：装置要严密；红磷要足量；燃烧结束，冷却的室温，再打开止水夹；
【拓展研究】查阅资料得知，当空气中氧气的体积分数降至约为7%以下时，红磷不再燃烧，由此可知，燃烧红磷法测定结果不够准确的原因的是红磷不能将氧气耗尽；
Ⅰ中，通过实验分析可知：根据颜色变化，猜想该脱氧剂中含有Fe，因为若在空气中放置一段时间，有红棕色固体生成；铁粉的检验方法是：用磁铁吸引或加入盐酸有气泡；新取一定量的脱氧剂，将已验证的成分分离．取剩余固体与少量CuO混合，置于图2所示装置中加热；一会儿观察到黑色固体变红色，同时澄清石灰水变浑浊，说明还有碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，澄清石灰水变浑浊的化学式表达式：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
2．Ⅱ中，【数据处理】使用图2装置进行实验．实验前应先进行的操作是：检查装置的气密性；具体操作是先夹紧弹簧夹，将注射器活塞向外拉一定距离，松手后注射器活塞恢复到原位，说明气密性良好；
实验中需要记录的数据是：注射器原来的空气的体积、反应后注射器活塞进入后显示剩余气体的体积；上述实验测定过程至少需要重复两次，其目的是：使测量的结果更准确；
【实验评价】与燃烧红磷法相比，脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是：不受氧气含量多少的影响，使结果更准确；故答案为：不受氧气含量多少的影响，使结果更准确；
答案：
【实验原理】4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂ O₅ ；
【实验步骤】反应完全后，冷却至室温，打开止水夹；
【拓展研究】红磷不能将氧气耗尽；
【实验猜想】Fe；
【实验结论】CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃+H₂O
检查气密性；松手后注射器活塞恢复到原位，说明气密性良好；
【数据处理】AB；使测量的结果更准确； 
【实验评价】不受氧气含量多少的影响，使结果更准确；

点评 实验探究题是近几年中考的热点之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究．同学们要具体分析，综合掌握．