Question

【题目】空气中氧气含量测定的再认识，某化学兴趣小组的同学，在实验室用红磷、木炭等物质代替汞对空气中氧气的含量测定进行模拟探究。

（实验1）A组同学通过燃烧红磷法测定空气中氧气的含量，写出红磷燃烧的符号表达式：_____。

（实验2）B组”利用木炭燃烧测定空气中氧气的体积分数”，根据经验，利用如图三装置测定空气中氧气含量时，能否用木炭替代？_____（填“能”或“不能”）。

（提供资料）

氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水。该小组同学选择用氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳气体（如图三），但进入集气瓶中水的体积分数仍然小于。

（提出问题）是什么原因导致测量不准确呢？

（猜想与假设）他们分别作了如下猜想：

甲同学：可能是木炭取的量过少；乙同学：可能是木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气；丙同学：可能是木炭与空气反应生成了其他气体。

（查阅资料）

资料一：木炭、棉花和蜡烛在密闭容器内燃烧停止后，残留氧气的体积分数分别高达14.0%，8.0%和16.0%。

资料二：木炭在密闭容器中不充分燃烧会生成一氧化碳气体。

资料三：一氧化碳能与灼热的氧化铜粉末（黑色）反应生成铜（红色）和二氧化碳气体

（探究一）小组同学发现实验结束后，燃烧匙中还有残留的黑色固体，可知_____同学的猜想不合理。

（探究二）乙同学又利用上述装置设计了如下实验，请你填写下表：

实验步骤	实验现象	实验结论
①将足量木炭点燃，迅速插入装有氧气的 集气瓶中	________	木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气
②待装置冷却后，将燃着的_____ （填“棉花”或“蜡烛“）再伸入集气瓶中	_________

（探究三）小明从木炭燃烧产物的角度猜想还可能是生成了_____导致测量结果小于1/5；于是用注射器抽取集气瓶内的气体做了上图（图四）所示的实验，当观察到d中_____（填实验现象），可证明小明的猜想成立。

（经典对比）通过与上述实验对比如图，拉瓦锡选择用汞的优点有_____。

A能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽

B在汞槽中起到液封作用

C实验过程中没有污染

D生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气

Answer 1

【答案】P+O2P2O5 不能 甲 木炭燃烧，发出耀眼的白光，放热 棉花 棉花燃烧 一氧化碳 澄清石灰水变浑浊 ABD

【解析】

实验1：红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，表达式P+O2P2O5；

实验2：因为木炭燃烧生成的二氧化碳是气体，会占用消耗氧气的体积，故不能用木炭代替红磷；

探究一：发现有碳剩余，说明不是碳不足造成的误差，故为甲同学猜想错误；

探究二：

实验步骤	实验现象
	木炭在氧气中燃烧现象为：出耀眼的白光，放出大量的热
因棉花燃烧剩余的氧气小于木炭，故此处应用棉花	因还剩余14%的氧气，而棉花在还剩8%的氧气才会熄灭，所以此处棉花会继续燃烧

探究三：资料中给出在氧气不足情况下会生成一氧化碳，故此处应填一氧化碳；一氧化碳和灼热的氧化铜反应会生成二氧化碳，生成的二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊，因此当d中澄清石灰水变浑浊时，说明有一氧化碳生成；

经典对比：从图中可得：1.汞槽中的汞可以起到液封的作用；2.汞只能与空气中的氧气反应，且生成物为固体；3.氧化汞在加热条件下又生成拿过来汞和氧气；这三条信息，A、对应了第2条；B、对应了第1条；D、对应了第3条；C、这套装置利用到了汞，汞本身就是重金属元素，有剧毒，实验中还用到加热，可能产生汞蒸气，对环境造成污染，故C选项错误。则该空应填ABD；

故答案为：P+O2P2O5；不能；甲；木炭燃烧，发出耀眼的白光，放热；棉花；棉花燃烧；一氧化碳；澄清石灰水变浑浊；ABD