Question

12．如圖是“空氣中氧氣含量的測(cè)定”的實(shí)驗(yàn)．甲生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：在燃燒匙內(nèi)盛過(guò)量紅磷，點(diǎn)燃后立即插入集氣瓶?jī)?nèi)，塞緊橡皮塞，待紅磷熄滅，集氣瓶冷卻到室溫，打開(kāi)彈簧夾，水進(jìn)入集氣瓶．回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到的主要現(xiàn)象是紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，進(jìn)入集氣瓶中的水約占其體積的$\frac{1}{5}$
（2）乙生用上述實(shí)驗(yàn)裝置測(cè) 定的結(jié)果是：空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏差（進(jìn)入集氣瓶的水的體積小于集氣瓶?jī)?nèi)空氣容積的$\frac{1}{5}$）．其操作上的原因可能是（答兩種）瓶塞未塞緊裝置漏氣、紅磷量不足使瓶中氧氣未消耗完或集氣瓶未冷卻至室溫就打開(kāi)彈簧夾．
（3）丙生也設(shè)計(jì)了一個(gè) 實(shí)驗(yàn)方案，裝置和操作同上，只不過(guò)用木炭代替了紅磷．當(dāng)木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開(kāi)彈簧夾后，水能否進(jìn)入集氣瓶？不能其理由是因?yàn)槟咎咳紵�生成的二氧化碳是氣體，且消耗的氧氣與生成的二氧化碳體積幾乎沒(méi)變，木炭燃燒前后集氣瓶中的壓強(qiáng)不變，因此水不能進(jìn)入集氣瓶．

Answer 1

分析 本題中空氣中氧氣的含量，是用紅磷測(cè)定的，保證該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是：①裝置的氣密性要好；②紅磷要足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)；④做實(shí)驗(yàn)要迅速等．做本實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意把空氣中的氧氣充分消耗掉，而又不能加入新的氣體．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到的主要現(xiàn)象是：紅磷劇烈地燃燒，產(chǎn)生大量的白煙；打開(kāi)彈簧夾時(shí)，燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，并且約占集氣瓶容積的五分之一．
故填：紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，進(jìn)入集氣瓶中的水約占其體積的$\frac{1}{5}$；
（2）紅磷不足、裝置漏氣、點(diǎn)燃后沒(méi)有迅速伸入集氣瓶并塞緊橡皮塞、沒(méi)有冷卻到室溫就打開(kāi)彈簧夾等都能使測(cè)定的結(jié)果偏�。�
故填：瓶塞未塞緊裝置漏氣；紅磷量不足使瓶中氧氣未消耗完或集氣瓶未冷卻至室溫就打開(kāi)彈簧夾；
（3）因?yàn)槟咎咳紵�生成的二氧化碳是氣體，且消耗的氧氣與生成的二氧化碳體積幾乎沒(méi)變，木炭燃燒前后集氣瓶中的壓強(qiáng)不變，因此水不能進(jìn)入集氣瓶，因此不能用木炭代替紅磷；故答案為：不能，因?yàn)槟咎咳紵�生成的二氧化碳是氣體，且消耗的氧氣與生成的二氧化碳體積幾乎沒(méi)變，木炭燃燒前后集氣瓶中的壓強(qiáng)不變，因此水不能進(jìn)入集氣瓶．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)考查了空氣中氧氣含量的探究，選擇藥品時(shí)要注意：空氣中的氧氣要充分消耗掉，而又不能加入新的氣體．因此應(yīng)該考慮用紅磷、白磷、銅絲等，他們與氧氣反應(yīng)生成物是固體，幾乎不占空間．本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在填空題和實(shí)驗(yàn)題中．