Question

為測定空氣的成分按如圖進行實驗：
（1）將燃燒匙中過量的紅磷點燃后放集氣瓶中，能觀察到的現(xiàn)象是

 

，打開止水夾后，能觀察到的現(xiàn)象是

 

．
（2）若測定空氣里氧氣含量時，紅磷熄滅打開止水夾后，發(fā)現(xiàn)最終進入集氣瓶的水低于正常值，試分析其可能的原因（寫兩條）

 

．
（3）量筒中水的作用是

 

．
（4）本實驗中若想計算出氧氣占空氣的體積分數(shù)還需獲得的數(shù)據(jù)是

 

．
（5）若用其他物質(zhì)代替紅磷進行實驗（裝置不變），則下列因素不會影響實驗結(jié)果的是

 

A．替代物能否和氧氣反應           B．替代物的用量
C．替代物能否溶于水               D．生成物的狀態(tài)．

Answer 1

考點：空氣組成的測定

專題：空氣與水

分析：本題是測定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷的方法，磷燃燒的現(xiàn)象是：發(fā)黃光、放熱、產(chǎn)生大量的白煙；生成白色固體是五氧化二磷，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．

解答：解：（1）紅磷燃燒的現(xiàn)象是：發(fā)黃光、放熱、產(chǎn)生大量的白煙．紅磷燃燒消耗了空氣中的氧氣，使得瓶內(nèi)壓強減少，水被倒吸，從而得出氧氣約占空氣體積的五分之一．
（2）若紅磷的量不足，導致不能將裝置內(nèi)的氧氣完全反應掉，因此測得氧氣的體積分數(shù)小于

1

5

；若裝置漏氣，導致空氣進入集氣瓶內(nèi)，因此測得的氧氣的體積分數(shù)小于

1

5

；若未等到裝置冷卻到室溫，就打開止水夾，會使集氣瓶內(nèi)的氣體處于膨脹狀態(tài)，因此測得的氧氣體積分數(shù)會小于

1

5

；
（3）當冷卻到室溫后由于瓶內(nèi)氣體體積收縮，且磷燃燒消耗氧氣生成固體五氧化二磷，瓶內(nèi)氣體減少，氣體壓強變小，小于外界大氣壓，在大氣壓作用下（或壓強差）水經(jīng)導管流入集氣瓶中，用水的體積顯示氧氣的體積．
（4）若想計算出氧氣占空氣的體積分數(shù)還需獲得集氣瓶的容積．
（5）如果替代物和不氧氣反應，就會沒有流入集氣瓶的水；如果替代物的用量不足，就會使氧氣不能完全反應，使流入集氣瓶的水的體積小于

1

5

；替代物能溶于水，使流入集氣瓶的水的體積大于

1

5

，如果替代物沒有接觸到水就可以；生成物如果是易溶于水的氣體，就會使占氧氣的空間，使測量的結(jié)果不正確．
故答案為：（1）紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙；待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，水被倒吸，進入集氣瓶中的水上升到其容積的

1

5

；
（2）紅磷的量不足（或未等到裝置冷卻到室溫，就打開止水夾或裝置漏氣等）
（3）用水的體積顯示氧氣的體積
（4）集氣瓶的容積
（5）C

點評：本題主要考查的是“測定空氣中氧氣的含量”，利用的原理是：利用一種物質(zhì)與空氣中的氧氣反應（但不能和空氣中的其他物質(zhì)反應），并使氧氣完全反應盡，空氣中的氣體體積減少，壓強減小，燒杯中的水就會進入到廣口瓶中，進入的水的體積就是減少氧氣的體積，進而知道氧氣占空氣體積的體積分數(shù)．根據(jù)氧氣含量的測定實驗進行分析，測定的氧氣體積含量低于21%，可能是紅磷的量不足，也可能是裝置漏氣，實驗結(jié)束未等冷卻就打開止水夾．