Question

12．空氣中氧氣含量測定的再認識．
【經(jīng)典賞析】教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分（實驗裝置如圖1），該實驗中選擇使用汞的優(yōu)點有BCD（選填序號）；
A、實驗過程中沒有污染    B、在汞槽中起到液封作用
C、生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣    D、能將密閉裝置內空氣中的氧氣集合耗盡

【實驗回顧】實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量（裝置如圖2），興趣小組用該方法測出的氧氣含量常常遠低于21%．
【提出問題】用紅磷燃燒的方法為什么不能準確地測定空氣中氧氣的含量？
【進行猜想】
（1）裝置漏氣；
（2）紅磷的量不足，裝置內氧氣有剩余；…
【實驗與交流】為了幫助同學們更好地理解空氣中氧氣含量測定的實驗原理，老師利用傳感器技術定時測定了實驗裝置（如圖3）內的壓強、溫度和氧氣濃度，三條曲線變趨勢如圖4所示．

其中X曲線表示的是溫度（填“溫度”或“氧氣的濃度”）；
【反思拓展】
（1）結合X、Y兩條曲線，解釋如圖2中BC段氣壓變化的原因是紅磷燃燒放熱溫度升高，壓強增大，同時消耗氧氣，使氣壓減�。瓸C段燃燒放熱造成的壓強增大強于氧氣減少造成的壓強減��；
（2）在老師的指導下，小明分別用過量的紅磷和白磷進行該實驗，用測氧氣濃度的傳感器測得反應后裝置內氧氣濃度分別為8.85%和3.21%，請從燃燒條件的角度回答產(chǎn)生上述結果的主要原因白磷的著火點比紅磷的著火點低．

Answer 1

分析 【經(jīng)典賞析】根據(jù)使用汞的優(yōu)點進行分析解答；
【進行猜想】根據(jù)本探究實驗一般要注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②所用藥品紅磷的量，必須是足量；③讀數(shù)時一定要冷卻到原溫度；④生成物的狀態(tài)一般要求是固態(tài)等；
【實驗與交流】根據(jù)紅磷燃燒放出熱量分析解答；
【反思拓展】根據(jù)反應原理及曲線圖進行分析解答；
根據(jù)白磷的著火點比紅磷的著火點低解答．

解答 解：【經(jīng)典賞析】教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分（實驗裝置如圖1）．該實驗中選擇使用汞的優(yōu)點有在汞槽中起到液封作用；生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣；能將密閉裝置內空氣中的氧氣集合耗盡，故選BCD；
【進行猜想】測出的氧氣的含量常常遠低于$\frac{1}{5}$，可能的原因是：①裝置漏氣，②紅磷的量不足，裝置內氧氣有剩余，③未冷卻至室溫就打開了止水夾等．故填：紅磷的量不足；
【實驗與交流】紅磷燃燒放出熱量，溫度升高，冷卻后溫度降低，X曲線表示的是溫度；故填：溫度；
【反思拓展】（1紅磷燃燒放熱溫度升高，壓強增大，同時消耗氧氣，使氣壓減�。瓸C段燃燒放熱造成的壓強增大強于氧氣減少造成的壓強減�。�故填：紅磷燃燒放熱溫度升高，壓強增大，同時消耗氧氣，使氣壓減�。瓸C段燃燒放熱造成的壓強增大強于氧氣減少造成的壓強減�。�
（2）在老師的指導下，小明分別用過量的紅磷和白磷進行該實驗，用測氧氣濃度的傳感器測得反應后裝置內氧氣濃度分別為8.85%和3.21%．產(chǎn)生上述結果的主要原因是白磷的著火點比紅磷的著火點低；故填：白磷的著火點比紅磷的著火點低．

點評 本考點是用紅磷測定氧氣在空氣中的體積分數(shù)，屬于實驗方法和過程的探究．這類探究實驗要具體問題具體分析，根據(jù)設計的步驟中不同的現(xiàn)象去思考、去探究，從而回答題目給出的問題．本考點主要出現(xiàn)在填空題和實驗題中．