Question

1．課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：
（1）紅磷在集氣瓶中燃燒發(fā)生的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙，放出熱量，反應(yīng)的文字表達(dá)式為磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．
（2）由此可得氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．
（3）若將紅磷換成木炭，該實(shí)驗(yàn)是否獲得成功？理由是否，木炭燃燒消耗的氧氣體積被生成的二氧化碳填充．
（4）小蘭用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)測(cè)得的氧氣體積分?jǐn)?shù)偏大，請(qǐng)你幫他分析造成這種結(jié)果的可能原因是（寫(xiě)一點(diǎn)）實(shí)驗(yàn)前忘記夾止水夾．小蘭用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)測(cè)得的氧氣體積分?jǐn)?shù)偏小，請(qǐng)你幫他分析造成這種結(jié)果的可能原因是（寫(xiě)兩點(diǎn)）紅磷的量不足、裝置漏氣．

Answer 1

分析 本題是測(cè)定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因?yàn)榱兹紵�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(shí)，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(shí)驗(yàn)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）紅磷在集氣瓶中燃燒發(fā)生的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙，放出熱量；磷與氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成五氧化二磷．該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．
（2）待燃燒停止，白煙消失并冷卻后，由于氧氣被消耗，所以集氣瓶?jī)?nèi)氣壓減小，故打開(kāi)止水夾，觀察到燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，瓶?jī)?nèi)水量約是集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$；說(shuō)明氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
（3）若將紅磷換成碳粉，該實(shí)驗(yàn)不能獲得成功，理由是碳粉燃燒生成的產(chǎn)物在常溫下是氣體．
（4）如果實(shí)驗(yàn)前忘記夾止水夾，紅磷燃燒放出熱量，使氣體膨脹而逸出，所以會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大．
該實(shí)驗(yàn)主要是利用物質(zhì)燃燒消耗裝置內(nèi)的氧氣，然后根據(jù)進(jìn)入水的體積，判斷氧氣的體積．只有加入過(guò)量的紅磷，才能將將氧氣完全消耗掉．如果紅磷的量不足或裝置漏氣等都能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是水倒流不足$\frac{1}{5}$．
答案：
（1）產(chǎn)生大量白煙，放出熱量；磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（2）體積的$\frac{1}{5}$；
（3）否；木炭燃燒消耗的氧氣體積被生成的二氧化碳填充．
（4）實(shí)驗(yàn)前忘記夾止水夾；紅磷的量不足；裝置漏氣

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)考查用紅磷測(cè)定氧氣在空氣中含量的實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理或者誤差分析的方法及技巧是解題的關(guān)鍵．