Question

某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖．該同學的實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標記．
②在帶橡皮塞和導管的燃燒匙內裝入足量的某種藥品，將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃該藥品，并立即伸入集氣瓶內，塞緊橡皮塞．
③充分反應后，適時打開止水夾．
請回答下列問題：
（1）圖中A的儀器名稱是

集氣瓶

；燃燒匙內應裝入足量的

紅磷

；步驟③中“適時”是指什么時候打開止水夾

冷卻至室溫

．
（2）該實驗中燃燒匙內藥品需足量，目的是

使集氣瓶中的氧氣完全消耗

．
（3）步驟②集氣瓶中的現象是

產生大量白煙，發(fā)出黃色火焰，放出熱量

，其中該藥品燃燒的反應文字表達式為

磷+氧氣

點燃

五氧化二磷

．步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是

水進入集氣瓶且約占集氣瓶剩余體積的五分之一

，由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為

20%

．
（4）該實驗可推論出集氣瓶內剩余氣體有哪些性質？（請寫出兩點性質）

不燃燒；不支持燃燒

．

Answer 1

分析：根據紅磷燃燒的現象和測定空中氧氣體積分數的原理、注意事項分析．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，使得內外產生氣壓差，從而得到正確的結論．保證本實驗成功的關鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數．

解答：解：（1）圖中A的儀器是集氣瓶；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，使得內外產生氣壓差，從而得到正確的結論．所以燃燒匙內應裝入足量的紅磷．要確保水被吸入占據氧氣的空間，從而達到測定氧氣的目的，打開止水夾要保證要冷卻至室溫．
（2）實驗的目的是測定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內外產生壓強差，水被吸入占據氧氣的空間，從而達到測定氧氣的目的，紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗．
（3）實驗中觀察到的現象是：紅磷燃燒產生大量白煙，發(fā)出黃色火焰，放出熱量；磷與氧氣在點燃條件下反應生成五氧化二磷，反應文字表達式為：磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；打開彈簧夾后，有水進入集氣瓶且約占集氣瓶剩余體積的五分之一；可得出空氣中氧氣的體積分數約為20%．
（4）因為空氣中主要成分是氮氣和氧氣，磷燃燒消耗了氧氣，剩余的主要是氮氣，說明不燃燒也不支持燃燒，不與磷反應；由于集氣瓶中進入了部分水所以說明了氮氣難溶于水．
故答案為：（1）集氣瓶；紅磷；冷卻至室溫
（2）使集氣瓶中的氧氣完全消耗
（3）產生大量白煙，發(fā)出黃色火焰，放出熱量；磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；水進入集氣瓶且約占集氣瓶剩余體積的五分之一；20%；
（4）不燃燒；不支持燃燒

點評：本考點是測定氧氣在空氣中的體積分數，實驗中要注意裝置的嚴密性、所用藥品的量、生成物的狀態(tài)、誤差分析、對實驗現象的分析等，培養(yǎng)了學生的分析推理能力和嚴謹的實驗態(tài)度．