Question

8．如圖所示，在空氣中氧氣含量的測定的實驗，請據圖回答下列問題．
（1）燃燒匙內放的是紅磷．
（2）該實驗的現象是：①發光放熱，冒白煙；②打開止水夾時燒杯中的水會沿著導管進入集氣瓶，達到集氣瓶中氣體體積的$\frac{1}{5}$
（3）由該實驗得到的結論是：氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．
（4）在實際操作中，水面上升的體積會明顯小于集氣瓶總體積$\frac{1}{5}$，（即集氣瓶中氣體減少的體積會小于$\frac{1}{5}$），試分析可能的原因？①裝置漏氣②紅磷的量不足．

Answer 1

分析 空氣中氧氣含量的測定實驗的原理是通過可燃物燃燒消耗氧氣，從而通過空氣體積變化來得到氧氣的含量，所以要讓氧氣盡可能被完全消耗是實驗成敗的關鍵，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，來正確解答本題．

解答 解：（1）根據測定空氣中氧氣含量對藥品的要求可知，燃燒匙內的物質是固體，能與空氣中的氧氣反應生成固體或液體，一般選擇紅磷，故填：紅磷；
（2）紅磷在集氣瓶內燃燒，冒出白煙、發出黃光、放出熱量，由于紅磷燃燒消耗了氧氣，瓶內壓強減小，氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，所以，反應停止后，待集氣瓶冷卻后打開止水夾，燒杯中的水會沿著導管進入集氣瓶，達到集氣瓶中氣體體積的$\frac{1}{5}$為止．故填：白煙；沿著導管進入集氣瓶，達到集氣瓶中氣體體積的$\frac{1}{5}$；
（3）磷燃燒消耗氧氣使瓶內壓強減小，在外界大氣壓的作用下水沿著導管被壓入集氣瓶內，并進入集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$；由此可知氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；故填：空氣體積的$\frac{1}{5}$；
（4）實驗裝置漏氣，由于冷卻至室溫時瓶外空氣進入瓶中，會導致進入水的量偏小；實驗中所取紅磷的量不足時，會導致裝置內氧氣不能全部消耗，因此使測得氧氣的體積分數會小于五分之一；故填：裝置漏氣；紅磷的量不足．

點評 探究空氣的成分，利用的原理是固態紅磷燃燒消耗瓶內氧氣（氣體）同時生成固態物質五氧化二磷，造成瓶內氣壓改變，而外界氣壓不變，形成氣壓差而導致一些現象發生．