Question

3．某同學用如圖裝置測定空氣中氧氣的體積分數．請你填寫有關空格，并與同學交流．
（1）該實驗中，紅磷需稍過量，目的是使集氣瓶中的氧氣完全反應．
（2）待該物質熄滅并冷卻后，打開彈簧夾觀察到的現象是水進入集氣瓶，進入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一；  出現該現象的原因是氧氣約占空氣總體積的五分之一，紅磷把集氣瓶中的氧氣耗盡后，氧氣進入集氣瓶．
（3）實驗后發現測定出的空氣中氧氣的體積分數低于$\frac{1}{5}$，這可能是由什么原因引起的？（答兩點即可）裝置漏氣、沒有冷卻至室溫就打開彈簧夾．
（4）有同學設想用其他物質代替紅磷進行實驗（裝置不變），則下列因素不會影響實驗結果的是C（單選，填字母標號）．
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．

Answer 1

分析 紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷；
氧氣約占空氣總體積的五分之一；
如果裝置漏氣，紅磷不足，沒有冷卻至室溫就打開彈簧夾，都能夠導致進入集氣瓶中的水不到集氣瓶容積的五分之一，從而導致測定結果偏低；
用其他物質代替紅磷進行實驗時，替代物應該能和氧氣反應，并且應該足量，生成的物質應該是固體．

解答 解：（1）該實驗中，紅磷需稍過量，目的是使集氣瓶中的氧氣完全反應；
（2）待該物質熄滅并冷卻后，打開彈簧夾觀察到的現象是：水進入集氣瓶，進入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一；  
出現該現象的原因是：氧氣約占空氣總體積的五分之一，紅磷把集氣瓶中的氧氣耗盡后，氧氣進入集氣瓶；
（3）如果裝置漏氣，紅磷不足，沒有冷卻至室溫就打開彈簧夾，都能夠導致進入集氣瓶中的水不到集氣瓶容積的五分之一，從而導致測定結果偏低；
（4）有同學設想用其他物質代替紅磷進行實驗（裝置不變），則下列因素不會影響實驗結果的是替代物能否溶于水；
替代物能否和氧氣反應，替代物的用量，生成物的狀態都能夠影響實驗結果．
故填：使集氣瓶中的氧氣完全反應；水進入集氣瓶，進入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一；氧氣約占空氣總體積的五分之一，紅磷把集氣瓶中的氧氣耗盡后，氧氣進入集氣瓶；裝置漏氣；沒有冷卻至室溫就打開彈簧夾；C．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．