Question

1．在“空氣中氧氣含量的測定”實驗探究中，甲生設計了如下實驗方案：在燃燒匙內盛過量紅磷，點燃后立即插入集氣瓶內，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾，水注入集氣瓶．（實驗裝置如下圖所示）回答下列問題：
①實驗過程中，觀察到的主要現象是燃燒，產生大量的白煙．反應的文字表達式是磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．集氣瓶中剩余的氣體主要是氮氣．由此可以推斷集氣瓶中剩余氣體的性質是不支持燃燒，也不溶于水．
②乙生用上述實驗裝置測定的結果是：空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏差，其操作上的原因可能是（要求答出兩種）：紅磷不足，裝置漏氣．
③丙生也設計了一個實驗方案，裝置和操作同上，只不過用木炭代替了紅磷．當木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾后，水能否進入集氣瓶？為什么？不能，碳與氧氣反應生成了二氧化碳氣體，沒有產生壓強差．
④丁生對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖2所示 ），你認為改進后的優點是：氣密性好，可減小誤差，防止生成的五氧化二磷逸散到空氣中污染空氣．

Answer 1

分析 ①紅磷在空氣中能夠劇烈地燃燒，放出大量的熱，產生大量的白煙；結合空氣的組成來分析；
②紅磷不足、裝置漏氣、點燃后沒有迅速伸入集氣瓶并塞緊橡皮塞、沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾等都可以使測定的結果不準確；
③用木炭代替了紅磷，水不會進入集氣瓶，因為碳與氧氣反應生成了二氧化碳氣體，內外沒有產生壓強差；
④根據裝置的不同點對比分析優點．

解答 解：①實驗過程中，觀察到的主要現象是：紅磷燃燒，產生大量的白煙；磷與氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷；最后剩余的氣體是氮氣，氮氣不支持燃燒，也不溶于水．故填：燃燒，產生大量的白煙；磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；氮氣；不支持燃燒，也不溶于水；
②紅磷不足、裝置漏氣、點燃后沒有迅速伸入集氣瓶并塞緊橡皮塞、沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾等都能使測定的結果和實際結果不相符．
故填：紅磷不足；裝置漏氣；
③用木炭代替了紅磷，水不會進入集氣瓶，因為碳與氧氣反應生成了二氧化碳氣體，內外沒有產生壓強差．故答案為：不能，碳與氧氣反應生成了二氧化碳氣體，沒有產生壓強差；
④圖2是用凸透鏡將太陽光聚焦引燃紅磷，避免因撥出橡皮塞引燃紅磷造成氣體逸出，造成實驗誤差，同時還可避免五氧化二磷逸散到空氣中污染空氣．故填：氣密性好，可減小誤差，防止生成的五氧化二磷逸散到空氣中污染空氣．

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、誤差分析、對實驗現象的分析等，培養了學生的分析推理能力和嚴謹的實驗態度．