Question

小軍利用燃燒紅磷測(cè)定空氣中氧氣含量實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
（1）依據(jù)的實(shí)驗(yàn)原理是

通過(guò)可燃物消耗氧氣使裝置內(nèi)氣壓減小，外界液體就可以等體積進(jìn)入，根據(jù)進(jìn)入水的體積，測(cè)定出氧氣的體積

．
小軍檢查裝置氣密性后，將盛有燃著紅磷的燃燒匙迅速伸入廣口瓶中，并把塞子塞緊，待火焰熄滅后，就打開(kāi)彈簧夾，發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶的水遠(yuǎn)不到瓶容積的

1

5

．經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析，小軍發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)失敗的原因是（至少答兩條）

紅磷的量不足

、

裝置沒(méi)有完全冷卻

．
（2）小軍反思上述實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程后認(rèn)為：用燃燒法測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在藥品的選擇和生成物的要求上應(yīng)考慮是反應(yīng)物

在點(diǎn)燃的條件下要能容易消耗氧氣，又不會(huì)跟空氣中的其他成分反應(yīng)

、生成物

固體

（各答一條）．

Answer 1

分析：題目是在研究空氣成分的測(cè)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的設(shè)計(jì)探究題．這就需要首先弄清楚該實(shí)驗(yàn)的基本原理，只有原理清楚，在原理的指導(dǎo)下才能夠進(jìn)行有效的改性．本實(shí)驗(yàn)是借助能夠和空氣中某一成分的反應(yīng)消耗掉裝置內(nèi)氣體，并且通過(guò)等體積外界氣體的進(jìn)入實(shí)現(xiàn)對(duì)消耗氣體體積的測(cè)定．所以在實(shí)驗(yàn)中要保證裝置的氣密性良好，要保證對(duì)氣體的盡可能消耗，同時(shí)要防止生成新的氣體，即反應(yīng)所使用物品必須本身是非氣體（這樣可以多加，利于對(duì)氧氣的盡可能消耗），同時(shí)生成物也不能是氣體（保證外界液體的等量進(jìn)入）．

解答：解：實(shí)驗(yàn)原理是通過(guò)可燃物消耗氧氣使裝置內(nèi)氣壓減小，外界液體就可以等體積進(jìn)入，從而測(cè)定出氧氣的體積．所以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)要建立的此原理上．至于實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的失敗，就與該原理有關(guān)，與是否能夠消耗氧氣有關(guān)，與能否完全消耗氧氣有關(guān)，與外界氣體能否有效進(jìn)入有關(guān)，而在具體回答是要結(jié)合本題的環(huán)境來(lái)回答．總結(jié)以上分析，在選擇該實(shí)驗(yàn)的替代物質(zhì)時(shí)，物質(zhì)應(yīng)該滿足：能夠和氧氣等單一物質(zhì)反應(yīng)，且本身不能是氣體且生成物不能是氣體（如果能夠想辦法處理后期生成的氣體也可以考慮使用）．故：
（1）通過(guò)可燃物消耗氧氣使裝置內(nèi)氣壓減小，外界液體就可以等體積進(jìn)入，從而測(cè)定出氧氣的體積．
在該實(shí)驗(yàn)中，如果紅磷的量不足不能完全消耗氧氣或裝置漏氣、裝置沒(méi)有完全冷卻等，就會(huì)使進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的

1

5

；
（2）能夠和氧氣等單一物質(zhì)反應(yīng)，且本身不能是氣體且生成物不能是氣體（如果能夠像辦法處理后期生成的氣體也可以考慮使用）．故答案為：要能消耗氧氣，又不會(huì)跟空氣中的其他成分反應(yīng)，而且生成物為固體．
故答案為：（1）通過(guò)可燃物消耗氧氣使裝置內(nèi)氣壓減小，外界液體就可以等體積進(jìn)入，根據(jù)進(jìn)入水的體積，測(cè)定出氧氣的體積．紅磷的量不足、裝置沒(méi)有完全冷卻．
（2）在點(diǎn)燃的條件下要能容易消耗氧氣，又不會(huì)跟空氣中的其他成分反應(yīng)、固體

點(diǎn)評(píng)：對(duì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)要充分結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理來(lái)進(jìn)行，同時(shí)在改進(jìn)過(guò)程中要考慮物質(zhì)本身的性質(zhì)特點(diǎn)（如木炭的燃燒對(duì)應(yīng)產(chǎn)物不僅僅是二氧化碳的問(wèn)題）．