Question

請利用水、紅磷、量筒和右圖所示裝置（100mL的注射器、約250mL的廣口瓶）測定空氣中氧氣的體積分數．
（1）設計實驗方案（寫出實驗方法、步驟）
（2）若用你的實驗方案測得的氧氣含量小于理論值，則產生誤差的可能原因是（至少寫出兩種）：________、________．

Answer 1

解：（1）紅磷燃燒消耗瓶中空氣中的氧氣，氣體壓強反應后減小，注射器中的水會有一部分被壓入集氣瓶，讀出注射器中減少的水的體積即為集氣瓶中空氣中的氧氣體積，然后比上集氣瓶中空氣的體積即可，故（1）答案：①在廣口瓶中加滿水，塞緊橡皮塞，然后把瓶中的水倒入量筒，從而測出塞緊橡皮塞廣口瓶中空氣的體積
②注射器中吸入足量的水，取足量紅磷放入燃燒匙，將紅磷點燃，迅速放入廣口瓶，塞緊橡皮塞③待反應停止并造卻至室溫后，讀出注射器中水減少的體積（即廣口瓶中氧氣的體積 ）除以廣口瓶中空氣的體積，即求出空氣中氧氣的體積百分數
（2）注射器中減少的水的體積是由集氣瓶中氣體壓強反應前后的變化決定的，所以測得的氧氣含量小于理論值，是由于反應前后的壓強差小于氧氣全部被消耗的壓強差造成的，故（2）答案可能是：①紅磷不足，廣口瓶中的氧氣沒有充分反應 ②測量廣口瓶中空氣體積時，未扣除塞子占的體積 ③沒有冷卻到室溫即讀數
④裝置漏氣 （答出兩條即可，其它正確答案也可．）
分析：（1）運用紅磷燃燒消耗氧氣生成固體五氧化二磷和氣體壓強的相關知識解答
（2）測得氧氣含量小于理論值，運用氣體壓強反應前后的變化來解答．
點評：本題通過實驗題的形式對空氣中氧氣含量的測定進行了綜合考查，解決這類題要看清實驗的本質．