Question

【實驗探究】：空氣中氧氣體積含量的測定
（1）將圖所示集氣瓶水面上的容積劃分為五等份，并加以標(biāo)記．
實驗原理：選擇一種在空氣中反應(yīng)只消耗氧氣而不與其他氣體反應(yīng)，且生成物不占空間的物質(zhì)（固體），使密封裝置內(nèi)的壓強(qiáng)減小，由液面變化情況得出結(jié)論（進(jìn)入集氣瓶內(nèi)水的體積就是空氣中氧氣體積）．
（2）在帶橡皮塞和導(dǎo)管的燃燒匙內(nèi)裝足量紅磷，將膠管上的止水夾夾緊，把燃燒匙內(nèi)的紅磷放在酒精燈火焰上點燃，并迅速伸入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞，觀察現(xiàn)象．
【實驗現(xiàn)象】：

 

（3）待集氣瓶冷卻到室溫后，把導(dǎo)管插入盛水的燒杯中，打開止水夾，觀察現(xiàn)象．
【實驗現(xiàn)象】：

 

討論交流：
①為什么紅磷要足量或過量？

 

②點燃的紅磷（用燃燒匙）為什么要迅速伸入集氣瓶并塞緊瓶塞？

 

如果將點燃的紅磷慢慢伸入集氣瓶，結(jié)果又如何？

 

③為什么要等待集氣瓶冷卻到室溫后，再打開止水夾？

 

④該反應(yīng)的文字表達(dá)式為

 

【實驗結(jié)論】：

 

討論交流：
①紅磷在集氣瓶中燃燒，消耗了什么氣體？

 

②紅磷在集氣瓶中未能全部燃燒，說明了什么？

 

③集氣瓶中剩余的氣體是什么？

 

④打開止水夾后，為什么集氣瓶中能吸入約占集氣瓶容積

1

5

的水？

 

⑤如果實驗中，紅磷不足，對實驗結(jié)果有無影響？為什么？

 

討論交流：
①在實驗中，若氣體減少的體積少于

1

5

，可能的原因有哪些？

 

②在實驗中，若氣體減少的體積大于

1

5

，可能的原因有哪些？

 

（4）如圖是“空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)測定”實驗的改進(jìn)裝置．主要操作是：在實際容積為l50mL的集氣瓶里，先裝進(jìn)50mL的水，再按圖連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點燃．

①白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內(nèi)水面的變化是

 

；若實驗非常成功，最終集氣瓶中水的
體積約為

 

 mL．．
②集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的50mL水，在實驗過程中起到哪些作用，

 

（填寫序號）
a．加快集氣瓶冷卻   b．液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出   c．緩沖集氣瓶內(nèi)氣壓的驟然升高．

Answer 1

考點：測定空氣里氧氣含量的探究,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：本題是測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)的實驗探究，要把空氣中的氧氣消耗掉，在本實驗中用的是紅磷；紅磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象：發(fā)黃光、放出熱量、冒出大量的白煙．進(jìn)入集氣瓶中水的體積小于五分之一，有可能有以下幾點：裝置漏氣、紅磷的量不足、沒有冷卻就讀數(shù)；如果進(jìn)入集氣瓶中水的體積大于五分之一，就說明操作太慢，致使裝置內(nèi)的部分空氣逸散出來．要使本實驗成功，必須注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②白磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)．白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內(nèi)水面的變化是：先下降，后上升；因為氣體的體積受熱先膨脹，冷卻后收縮；若實驗非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為：50mL+20mL=70mL；集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的50mL水，在實驗過程中起到的作用是：加快集氣瓶冷卻；液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出；緩沖集氣瓶內(nèi)氣壓的驟然升高．

解答：解：（2）紅磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象：發(fā)黃光、放出熱量、冒出大量的白煙；故答案為：發(fā)黃光、放出熱量、冒出大量的白煙；
（3）待集氣瓶冷卻到室溫后，把導(dǎo)管插入盛水的燒杯中，打開止水夾，觀察現(xiàn)象：水進(jìn)入集氣瓶約占集氣瓶體積的五分之一；進(jìn)入集氣瓶中水的體積小于五分之一，有可能有以下幾點：裝置漏氣、紅磷的量不足、沒有冷卻就讀數(shù)；如果進(jìn)入集氣瓶中水的體積大于五分之一，就說明操作太慢，致使裝置內(nèi)的部分空氣逸散出來；要使本實驗成功，必須注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②白磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)．故答案為：水進(jìn)入集氣瓶約占集氣瓶體積的五分之一；①是為了把氧氣充分反應(yīng)掉；②防止瓶內(nèi)空氣體積膨脹逸出；結(jié)果偏大；③溫度高時，氣體體積膨脹，水進(jìn)入的少；④紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；【實驗結(jié)論】：氧氣約占空氣體積的五分之一；討論交流：①氧氣；②氧氣已經(jīng)充分反應(yīng)；③主要是氮氣，還有稀有氣體、二氧化碳等；④說明氧氣在空氣中約占五分之一；⑤有，如果紅磷不足，氧氣有剩余，測量結(jié)果會偏�。挥懻摻涣鳎孩傺b置漏氣、紅磷的量不足、沒有冷卻就讀數(shù)；②操作太慢，致使裝置內(nèi)的部分空氣逸散出來等；
（4）白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內(nèi)水面的變化是：先下降，后上升；因為氣體的體積受熱先膨脹，冷卻后收縮；若實驗非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為：50mL+20mL=70mL；集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的50mL水，在實驗過程中起到的作用是：加快集氣瓶冷卻；液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出；緩沖集氣瓶內(nèi)氣壓的驟然升高．故答案為：①先下降，后上升；70；②abc；

點評：本考點是用紅磷和白磷測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，屬于實驗方法和過程的探究．要使本實驗成功，必須注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②白磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)．這類探究實驗要具體問題具體分析，根據(jù)設(shè)計的步驟中不同的現(xiàn)象去思考、去探究，從而回答題目給出的問題．本考點主要出現(xiàn)在填空題和實驗題中．