Question

13．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紅磷，將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內，塞緊橡皮塞．
③充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾．請回答下列問題：
（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是將空氣中氧氣完全反應掉；
（2）實驗過程中會觀察到紅磷燃燒發出黃光、冒出大量的白煙等實驗現象．
（3）實驗后，如果發現氣體減少的體積小于$\frac{1}{5}$
請你分析三種可能造成這樣結果的原因：
①沒有冷卻到室溫就打開止水夾；
②裝置漏氣；
③紅磷量不足等．

Answer 1

分析 （1）根據紅磷稍過量的目的是將空氣中氧氣完全反應掉解答；
（2）紅磷燃燒的現象：產生大量白煙，放出熱量；
（3）如果操作不當，會影響實驗結果，甚至會導致實驗失敗．只有熟悉用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，才能正確解答本題．

解答 解：（1）該實驗中紅磷稍過量，目的是將空氣中氧氣完全反應掉；故填：將空氣中氧氣完全反應掉；
（2）紅磷燃燒發出黃光、冒出大量的白煙，由于紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內的壓強減小，打開止水夾后觀察到的現象是：水沿導管倒流進入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的五分之一；故填：紅磷燃燒發出黃光、冒出大量的白煙；
（3）裝置漏氣最終會使瓶內氣體減少的少，水倒流入瓶內的就少；紅磷量不足，沒有將氧氣完全消耗；沒有冷卻到室溫就打開止水夾，瓶內氣壓比室溫下偏大，水倒流入瓶內的就少，這樣都會使進入集氣瓶的水不足容積的五分之一；
故答案為：
（1）將空氣中氧氣完全反應掉；
（2）紅磷燃燒發出黃光、冒出大量的白煙；
（3）①沒有冷卻到室溫就打開止水夾；②裝置漏氣；③紅磷量不足等；

點評 此題是關于對空氣中氧氣含量的實驗考查，解題的關鍵是了解空氣中氧氣的含量以及相關的實驗要求，屬于開放型實驗分析題，熟練掌握測定的原理、實驗的注意事項、實驗的現象等是解題的關鍵．