Question

11．研究性學習小組的同學為探究空氣中氧氣的體積分數，設計了如圖所示裝置．請根據圖示實驗回答下列問題．
（1）先用彈簧夾夾住橡膠導管，將燃著的紅磷立即伸入盛有少量水的集氣瓶中，并把塞子塞緊，可觀察到的現象是紅磷繼續燃燒并產生大量白煙，隨后熄滅．
（2）等紅磷完全熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，又可觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，集氣瓶內水面上升，約占空氣體積的五分之一．
（3）通過這個實驗得出的結論是氧氣約占空氣總體積的五分之一．
（4）實驗過程中能否用碳代替紅磷，為什么？

Answer 1

分析 根據紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，并結合空氣的成分及其體積分數等，解答本題

解答 解：（1）將燃著的紅磷立即伸入盛有少量水的集氣瓶中，紅磷繼續燃燒并產生大量白煙，一會熄滅，故答案為：紅磷繼續燃燒并產生大量白煙，隨后熄滅；
（2）待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，由于集氣瓶內的氧氣被消耗，瓶內氣體壓強減小，故燒杯內的水沿導管進入集氣瓶，進入水的體積約占空氣體積的五分之一，故答案為：燒杯中的水進入集氣瓶，集氣瓶內水面上升，約占空氣體積的五分之一；
（3）待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水面最終上升約至1刻度處．由此可知氧氣約占空氣總體積的五分之一；故填：氧氣約占空氣總體積的五分之一；
（4）用木炭代替紅磷進行實驗測定，因為生成物是氣體二氧化碳，瓶內壓強不變，水不會倒流，故不能測出正常值．故填：不能，因為生成物為氣體．

點評 本題主要考查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，屬于常規性實驗考查題，難度不大．