Question

2．已知空氣的主要成分是氮氣和氧氣．某課外活動小組設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖所示：
（1）該實驗中，紅磷需稍過量，目的是保證全部消耗掉集氣瓶中內(nèi)的氧氣．
（2）待燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內(nèi)水面最終接近最底下刻度線．由此可知氧氣約占空氣總體積的五分之一．如果實驗后發(fā)現(xiàn)測定的氧氣含量低于21%的體積數(shù)，實驗中可能存在的原
因是：裝置漏氣；紅磷不足（或沒有冷卻至室溫就打開止水夾）．（寫兩點）
（3）若將紅磷換成碳粉，該實驗能否獲得成功？理由是：否，碳粉燃燒生成的產(chǎn)物在常溫下是氣體．

Answer 1

分析 本題是測定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因為磷燃燒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，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．保證本實驗成功的關(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）紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷．該實驗中紅磷稍過量，目的是將全部消耗掉集氣瓶中內(nèi)的氧氣；故填：全部消耗掉集氣瓶中內(nèi)的氧氣；
（2）實驗發(fā)現(xiàn)進入集氣瓶的水不足集氣瓶容積的五分之一，可能的原因有：裝置漏氣，紅磷不足，沒有冷卻至室溫就打開止水夾．故填：裝置漏氣；紅磷不足（或沒有冷卻至室溫就打開止水夾）；
（3）碳在空氣中燃燒生成二氧化碳氣體，裝置內(nèi)的壓強幾乎不變，所以無法測定空氣中氧氣的含量；故填：否，碳粉燃燒生成的產(chǎn)物在常溫下是氣體．

點評 本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項，難度稍大．