Question

某化学兴趣活动小组为测定空气中氧气的含量，进行如下探究实验：

（1）如图所示，在一个具有刻度和可以滑动的活塞的玻璃容器中放入一粒白磷（白磷燃烧所需的最低温度为40℃），将玻璃容器固定好，放在盛有85℃热水的烧杯上。请回答下列问题：

①实验中可以看到玻璃容器内白磷燃烧时的现象是(与红磷燃烧相似)___________，该反应的符号表达式____________。实验结束后，恢复至常温，活塞应停在刻度__________处，出现该现象的原因是：白磷燃烧消耗了空气中气态的__________而生成了固态的________，从而使玻璃容器内的气体体积__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

②玻璃容器内余下的气体主要是____________。

③此反应中白磷要过量，目的是___________。

（2）小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理，认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，并按如图装置进行实验。

①小军检查装置气密性后，将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入集气瓶中，并把塞子塞紧，待红热的木炭熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，并未发现倒吸现象。经过认真分析，小军发现实验失败的原因是（答一条）_____________。

②小军反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是（答一条）____________。

Answer

产生大量白烟 P＋O2P2O5 4 氧气 五氧化二磷 减小 氮气 除尽氧气 木炭燃烧虽消耗了氧气，但产生了新的气体，致使集气瓶内气体压强没在明显变化 药品要能在空气中燃烧；燃烧时只消耗氧气；生成物最好是固体；如果生成物是气体，则应用其它物质将其完全吸收

【解析】

（1）本实验既是通过白磷燃烧消耗空气中的氧气来测定空气中氧气的含量（空气中氧气的含量为1/5），白磷燃烧生成五氧化二磷，产生大量白烟。①红磷燃烧的现象是产生大量白烟，因此实验中可以看到玻璃容器内白磷燃烧时的现象是产生大量白烟；白磷燃烧反应的符号表达式为P＋O2P2O5；实验结束后，恢复至常温，活塞应停在刻度4处(既空气体积减少了1/5)；出现该现象的原因是：白磷燃烧消耗了空气中气态的氧气而生成了固态的五氧化二磷，从而使玻璃容器内的气体体积减小。②氮气占大气总量的78.12%而且氮气不支持燃烧，因此玻璃容器内余下的气体主要是氮气。③为了准确测量空气中的氧气，因此需要通过白磷燃烧将氧气完全除尽因此反应中白磷要过量。

（2）①木炭燃烧虽消耗了氧气，但产生了新的气体（二氧化碳），致使集气瓶内气体压强没在明显变化，因此无法进行测量，也因此实验失败。②实验室测氧气含量的反应原理：通过可燃物消耗氧气使装置内压强减小，外界液体就可以等体积进入，从而测定出氧气的体积；因此该实验需要药品要能在空气中燃烧；燃烧时只消耗氧气；生成物最好是固体；如果生成物是气体，则应用其它物质将其完全吸收。