Question

【題目】小紅同學國慶節期間去成都游玩，她去動物園觀看了大熊貓，在觀察大熊貓時她對大熊貓的食物竹子產生了濃厚的興趣，回到家后她想對竹子竹節內的氣體進行研究，下面是她在老師的指導下和同學們一起探究的內容：

（1）如何收集竹節內的氣體？她們提出了兩種方法：A.將竹節在水下打一小孔，并用排水法收集竹節內的氣體；B.將竹節打一小孔，然后用注射器抽取竹節內的氣體。一番討論后小組同學認為A方法不好，理由是_____。然后他們按B方法收集了一定量的氣體樣品。

（2）小組同學推測竹節內的氣體含有二氧化碳，于是她們將氣體通入了（填試劑名稱）_____中，觀察到________，最終確定她們的猜想是正確的。

（3）她們對氣體中是否有氧氣產生了爭論，小紅提出可以將帶火星的小木條伸入氣體中，若木條復燃則氣體中含有氧氣，此方案遭到了其他同學的反對，她們的理由是_____，最終她們用老師提供的檢測儀器幫助下確定了氣體中含有氧氣。

（4）她們想仿照書本上測定空氣中氧氣含量的實驗確定竹節內氣體中氧氣的含量：選用實際容積為50mL的硬質玻璃管作為反應容器，將過量的銅粉放入其中，用橡皮塞塞緊試管，通過導管與潤滑性很好的針筒注射器組成如下圖的實驗裝置（假設此實驗能夠按照小紅的設想正常進行，銅粉所占體積與導管內的氣體體積忽略不計，氣球在實驗前后都被壓扁以免對實驗產生影響）。已知銅粉加熱時可以和氧氣反應生成黑色固體氧化銅。

①連接好儀器在裝入銅粉前應進行的操作是___________

②小紅抽取20mL氣體樣品按圖進行實驗，在實驗過程中她反復緩慢推拉注射器，該操作的目的是 ____________。

③實驗結束后，注射器活塞最終停留在8mL處，則竹節內氣體中氧氣的體積分數為_______

④我們人教版教材中實驗室測定空氣中氧氣含量的原理是（寫文字表達式）__________

Answer 1

【答案】竹節內氣體可能會溶于水或者與水反應澄清石灰水；澄清石灰水變渾濁若氣體中氧氣含量較低，帶火星的小木條也不復燃檢查裝置的氣密性保證裝置內氧氣被充分反應7.5%（或者10% 前者是按氧氣體積21%計算的，后者是按20%算的）紅磷+ 氧氣五氧化二磷

【解析】

(1)竹節內氣體的氣體可能會溶于水或者與水反應收集的氣體體積比實際體積小；

(2)實驗室驗證二氧化碳用澄清石灰水；將氣體通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁，證明是二氧化碳；

(3)帶火星的木條沒有復燃，可能是沒有氧氣，也可能是氧氣的濃度低，所以：當氧氣含量過少時，帶火星的木條也不能復燃；

(4)①連接好儀器在裝入銅粉前應進行的操作是檢查裝置的氣密性；

②在實驗加熱過程中，為使空氣中的氧氣充分反應，應交替緩慢推動兩個注射器活塞；

③空氣中氧氣的體積分數為21%，則竹節內氣體中氧氣的體積分數= 100%=7.5%(若按空氣中氧氣的體積分數為20%，則竹節內氣體中氧氣的體積分數= 100%=10%)；

④紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應的文字表達式為：磷+氧氣五氧化二磷。