题目

某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。 （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。 （1）实验1中，红磷燃烧的现象为_________，反应的文字或符号表达为__________。 （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____________________（写两点）。 答案：黄色火焰、大量白烟、放热    磷+氧气五氧化二磷或P+O2 P2O5    装置气密性良好，或药品过量等。(其他合理答案皆可)    实验2    图4表明实验2中氧气几乎耗尽(其他合理答案皆可)    能与氧气反应，且生成物为固体。(其他合理答案皆可)    【解析】 【分析】 （1）红磷燃烧的产物在常温下是一种白色固体，据此分析； （2）对于有气体参与的实验，反应开始前必须检查装置的气密性，据此分析。 【详解】 （1）红磷燃烧会发出黄色火焰，产生大量白烟、放热；红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的反应物为磷和氧气，生成物为五氧化二磷，反应条件为点燃，则该反应的文字表达式为：磷+氧气五氧化二磷，符号表达式为：P+O2 P2O5； （2）两个实验中，均有气体参与，因此装置的气密性对实验影响较大，所以为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是装置气密性良好；为了达到实验目的，需要将装置内的氧气完全消耗，因此两个实验都需要注意的事项还有：药品过量； （3）依据图3，图4信息，由于实验2中氧气体积分数趋近于0，说明实验2中氧气几乎耗尽，因此实验2的测定方法更加准确； （4）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能与氧气反应，且生成物为固体，因为该物质的作用是为了消耗装置内的氧气，而且产生的物质不影响装置内气体的体积。 【点睛】 本题中通过两种方法测定空气中氧气的体积分数，实验思路是先将装置内的空气中的氧气完全消耗，装置内气体体积减少，压强减小，则烧杯中的水会沿导管进入集气瓶，进入的水的体积约等于消耗的氧气的体积，进而可以求出空气中氧气的体积分数。

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