Question

20．“空氣中氧氣含量的測定”有多種方法．甲生設(shè)計了如圖所示的實驗方案：在燃燒匙內(nèi)盛過量紅磷，點燃后立即插入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開彈簧夾，水注入集氣瓶．回答下列問題：
（1）反應(yīng)結(jié)束后，打開彈簧夾，水自動注入集氣瓶的直接原因是集氣瓶內(nèi)氧氣被消耗完，氣壓減�。�
（2）此實驗中打開彈簧夾前的實驗現(xiàn)象有紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙．打開彈簧夾后的實驗現(xiàn)象有燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶內(nèi)且約占集氣瓶剩余體積的五分之一．
（3）若某同學(xué)測定的空氣中氧氣的含量明顯大于$\frac{1}{5}$，則造成此錯誤結(jié)論的原因有①入燃燒匙太慢，導(dǎo)致集氣瓶內(nèi)空氣受熱膨脹逸出；②彈簧夾未夾緊，導(dǎo)致集氣瓶內(nèi)空氣受熱膨脹逸出．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)瓶內(nèi)壓強的變化解答；
（2）根據(jù)紅磷燃燒的反應(yīng)分析回答；紅磷燃燒消耗了氧氣，進(jìn)入水的體積就是氧氣的體積解答；
（3）實驗測定空氣中氧氣的含量，可利用化學(xué)反應(yīng)將一定量的空氣中的氧氣除去，然后借助于能觀察到的現(xiàn)象--水的進(jìn)入--加以說明，而水的進(jìn)入的動力是消耗氧氣后造成的瓶內(nèi)外氣壓差．

解答 解：
（1）由于紅磷燃燒消耗了氧氣，瓶內(nèi)壓強減小．所以，反應(yīng)結(jié)束后，打開彈簧夾，水自動注入集氣瓶；
（2）紅磷燃燒的現(xiàn)象是：紅磷劇烈燃燒，產(chǎn)生大量白煙，放熱；打開彈簧夾后的實驗現(xiàn)象有打開彈簧夾后，有水進(jìn)入集氣瓶且約占集氣瓶剩余體積的五分之一；
（3）紅磷燃燒是個放熱反應(yīng)，氣體受熱膨脹，實驗前沒有將彈簧夾夾緊，燃燒過程中空氣逸出，導(dǎo)致到冷卻后進(jìn)入水的量偏大；燃燒匙伸入過慢會使瓶內(nèi)部分空氣受熱逸出．
答案：
（1）集氣瓶內(nèi)氧氣被消耗完，氣壓減小
（2）紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙；燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶內(nèi)且約占集氣瓶剩余體積的五分之一；
（3）①插入燃燒匙太慢，導(dǎo)致集氣瓶內(nèi)空氣受熱膨脹逸出
②彈簧夾未夾緊，導(dǎo)致集氣瓶內(nèi)空氣受熱膨脹逸出．

點評 本題主要考查實驗測定空氣中氧氣含量的原理及實驗的現(xiàn)象，解此類問題時關(guān)鍵是分析清楚實驗原理．