Question

12．用如圖裝置測定空氣氧氣的體積分數(shù)．實驗步驟為：集氣瓶里先裝a體積的水，在酒精燈燈焰上把玻璃棒下端加熱，裝置如圖密封．用力把玻璃棒按下與白磷接觸，白磷燃燒，開始時瓶中少量水被壓到燒杯中，稍后，燒杯內水又被壓入瓶中，燃燒停止后，稍振蕩，完全冷卻后，量出集氣瓶中水的體積（b）和整個集氣瓶體積（c）．下列說法錯誤的是（　�。�

• A． 反應過程中集氣瓶內液面的變化是先下降后上升
• B． 該實驗測得氧氣與空氣的體積比為（b-a）：（c-a）
• C． 集氣瓶中預先放的a體積水僅有液封導管，防止氣體受熱膨脹逸出的作用
• D． 燃燒匙中的白磷可以換成細鐵絲或鎂條

Answer 1

分析 A、白磷燃燒放熱，氣體受熱膨脹則集氣瓶內液面下降，后氧氣被消耗，瓶內氣壓減小，則液面上升；
B、據(jù)消耗的氧氣的體積=進入的水的體積分析解答；
C、加入的a體積水的作用是：液封導管；加快集氣瓶的冷卻，縮短實驗時間；吸收反應生成的五氧化二磷，防止污染環(huán)境；
D、鐵絲在空氣中不能燃燒，鎂條燃燒會消耗氮氣，據(jù)此分析解答．

解答 解：A、在白磷開始燃燒時，反應放出大量的熱，集氣瓶中的空氣膨脹，壓強增大，集氣瓶中的水一部分被排出，液面下降；
最后熄滅冷卻至室溫時，集氣瓶中的壓強減小，在外界大氣壓的作用下，水進入集氣瓶，液面上升，因此集氣瓶內水面的變化情況是先下降，后上升，正確；
B、據(jù)圖示可知：氧氣的體積是上升的水的體積，是b-a，空氣的體積是：c-a，所以氧氣與空氣的體積比是：（b-a）：（c-a），正確；
C、“a體積水”的作用是：在實驗過程中能夠加快集氣瓶冷卻，能夠液封導氣管左端以防氣體逸出，能夠緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高，能夠吸收白煙，故錯誤；
D、鐵絲在空氣中不能燃燒，氧氣的濃度不夠，無法測定氧氣體積，鎂條燃燒會消耗氮氣，會導致測定的氧氣的體積偏大，故錯誤；
故選：CD．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎，此外，了解空氣中氧氣含量測定的原理是解答的關鍵．