Question

17．已知空氣的主要成分是氮氣和氧氣，某課外活動小組設(shè)計測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖所示：
（1）紅磷燃燒時的現(xiàn)象發(fā)出黃光，產(chǎn)生大量白煙．
（2）待燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，瓶內(nèi)水量約是集氣瓶中空氣體積的$\frac{1}{5}$．
（3）此實驗得出的結(jié)論是氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．
（4）某同學(xué)在做該實驗時，進(jìn)入集氣瓶的水不到總?cè)莘e的$\frac{1}{5}$（即測得的氧氣體積分?jǐn)?shù)小于$\frac{1}{5}$．）請你分析其中可能的原因（至少寫兩點）：
①裝置漏氣；
②紅磷不足（或沒有冷卻至室溫就打開止水夾）．

Answer 1

分析 本題是測定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因為磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，從而得到正確的結(jié)論．因此在選擇可燃物時，必須考慮到：燃燒的條件；生成物的狀態(tài)；不與空氣中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)．保證本實驗成功的關(guān)鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)．

解答 解：（1）紅磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象是：紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙；故填：發(fā)出黃光，產(chǎn)生大量白煙；
（2）紅磷燃燒消耗氧氣，集氣瓶內(nèi)壓強減小，外界氣壓將水沿導(dǎo)管壓入集氣瓶，倒流入水的體積等于減少的氧氣的體積，大約占集氣瓶體積的五分之一；故填：$\frac{1}{5}$；
（3）水倒流入集氣瓶中的體積有五分之一，說明氧氣約占空氣體積的五分之一；故填：氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
（4）若實驗后發(fā)現(xiàn)測定結(jié)果小于五分之一，可能的原因是裝置漏氣，或紅磷不足，或沒有冷卻至室溫就打開止水夾．
故填：裝置漏氣，紅磷不足（或沒有冷卻至室溫就打開止水夾）．

點評 本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項，難度不大，能夠考查學(xué)生分析問題能力．