Question

13．小蘭同學用如圖所示的裝置測定空氣中氧氣的含量，實驗前止水夾應關閉 （填“關閉”或“打開”），實驗后發現測得的氧氣體積分數小于$\frac{1}{5}$，請你幫她分析造成這種結果的可能原因（填兩點）：①紅磷量不足；②氣密性不良好．
小明同學做此實驗時，發現流向廣口瓶的水多于$\frac{1}{5}$，則可能的原因是①（選填序號）
①紅磷燃燒時，彈簧夾未夾緊②裝置要漏氣③紅磷的量太多．

Answer 1

分析 由題意，在實驗前止水夾應關閉，防止水進入澆滅燃燒的紅磷；已知空氣中氧氣的體積分數為21%，小蘭同學用右圖所示的裝置進行驗證，實驗后發現測得的氧氣體積分數小于$\frac{1}{5}$，造成這種結果的可能原因：（1）紅磷的量不足；（2）瓶內氧氣沒有耗盡；（3）裝置漏氣（如塞子未塞緊、燃燒匙與橡皮塞之間有縫隙等），使外界空氣進入瓶內；（4）未冷卻至室溫就打開彈簧夾，使進入瓶內的水的體積減少．測得的氧氣體積分數大于$\frac{1}{5}$說明從裝置內出來的氣體多了．

解答 解：在實驗前止水夾應關閉，防止水進入澆滅燃燒的紅磷；造成測得的氧氣體積分數小于$\frac{1}{5}$結果的可能原因：（1）紅磷的量不足；（2）瓶內氧氣沒有耗盡；（3）裝置漏氣（如塞子未塞緊、燃燒匙與橡皮塞之間有縫隙等），使外界空氣進入瓶內；（4）未冷卻至室溫就打開彈簧夾，使進入瓶內的水的體積減少．
測得的氧氣體積分數大于$\frac{1}{5}$說明從裝置內出來的氣體多了，即有可能向瓶口塞入膠塞過慢由于磷燃燒放熱使瓶內氣體被趕出一部分，或者燃燒時彈簧夾沒有夾緊導致氣體受熱膨脹而出，最后進入液體多．（由于裝置漏氣會造成液體很難進入裝置內，所以不會導致超過$\frac{1}{5}$），故選①．
故答案為：關閉；①紅磷量不足；②氣密性不良好；①

點評 了解實驗數據的處理或者誤差分析的方法及技巧；了解用紅磷測定氧氣在空氣中含量的實驗的注意事項．