某实验小组对测定空气中氧气体积分数的实验进行验证,并进行了拓展实验。
【活动一】探究空气里氧气的含量(装置如图)
【实验准备】硬质玻璃管和小气球内空气总体积为50mL,注射器中留下的空气体积为50mL,该装置气密性良好。
【实验探究】装入药品,按图所示连接好仪器。用酒精灯在铜粉部位加热,加热时不断推拉注射器活塞,气球忽大忽小,并不断将气球中的气体全部挤入试管中。
【现象分析】
(1)实验开始时应先检查装置气密性。连接装置后且其气密性良好,若将注射器向内推,可观察到的现象是气球。
(2)反应中观察到玻璃管内的实验现象是;写出铜粉反应的符号表达式:。
(3)实验结束后,停止加热,待试管冷却至室温,将气球内的气体全部挤入注射器内,待注射器活塞稳定后,读取注射器内剩下气体的体积为mL。
【得出结论】氧气约占空气总体积的1/5.
(4)实验中,加热时不断推拉注射器的目的为;实验中气球的作用是。
【活动二】拓展探究空气里氧气的含量(装置如图1图2)
小组同学在老师的指导下设计了图1所示装置来探究磷在空气中的燃烧及氧气含量的变化情况。
【实验步骤】该小组同学按图1组装好实验装置,利用凸透镜聚光照射燃烧匙中的红磷,一段时间后红磷燃烧,待熄灭后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用凸透镜聚光照射,白磷居然也很快被点燃。
【实验分析】
(5)由实验可知,用红磷燃烧的方法并不能精确地测定空气里氧气的含量,理由是。
(6)图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却至室温后的整个实验过程中,用传感器测得的图1中容器内氧气含量变化的曲线图。结合图2分析:
①在(选填“A”、B”、“C”、“D或E”)点时燃烧的红磷刚好熄灭了。
②白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线是(用字母表示)段。
③结合你的学习经验,用图甲或图乙装置测定空气里氧气的含量,所选药品应满足的条件是、(写2点)。
【反思与评价】
(7)兴趣小组通过对比分析得出了“不同物质燃烧,需要的氧气浓度不一样”的结论。
同学们由此联想到课本上的另一个实验:(填物质名称)在空气中不能点燃,但在氧气中能点燃并剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体(填化学式)。