Question

8．某校興趣小組想親身感受科學家的探究歷程，他們選擇了《空氣中氧氣含量的粗略測定》為探究內容．
（一）首先，他們分組進行討論：
（1）甲組認為，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會與空氣中的其他成分反應，而且生成物為固體．他們應該選擇C
A、蠟燭　　 B、硫粉　　  C、紅磷
為了充分消耗容器中的氧氣，藥品的用量應保證足量或過量．
（2）乙組設計了如圖的實驗裝置，為了確保實驗的成功，首先應保證該裝置氣密性良好．
（二）在充分討論的基礎上他們進行了實驗．
（三）實驗結束后，大家整理的實驗數據如下：

組	1	2	3	4	5	6	7	8
$\frac{進入水的體積}{集氣瓶容積}$	$\frac{4}{20}$	$\frac{3.5}{20}$	$\frac{4}{20}$	$\frac{4}{20}$	$\frac{4}{20}$	$\frac{4.5}{20}$	$\frac{4}{20}$	-

通過對實驗結果的交流，大多數組的同學都驗證出氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．只有第8組同學沒能得到數據，原因是由于他們用硫粉進行實驗導致的，請寫出硫燃燒的文字表達式硫+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$二氧化硫．
（四）實驗結束后，大多數組的同學都得出正確的結論，
若實驗中如果測得氧氣的體積分數小于$\frac{1}{5}$（偏�。�，請寫出兩條可能的原因①磷的量不足、②裝置漏氣．
若實驗中如果測得氧氣的體積分數大于$\frac{1}{5}$（偏大），請寫出一條可能的原因塞子塞得不夠迅速或膠皮管沒有夾緊．

Answer 1

分析 （一）根據紅磷能在空氣中燃燒，且生成物是固體物質的性質分析；紅磷過量或足量能保證將集氣瓶中氧氣消耗盡．
（三）（1）結合表中數據總結結論，從實驗操作方法分析實驗失敗的原因．
（2）、造成測得氧氣的體積分數小于$\frac{1}{5}$的因素可以從以下四個方面考慮：
①裝置是否漏氣；②紅磷的用量是否充足；③瓶內的氧氣是否耗盡；④裝置是否冷卻到室溫．
造成測得氧氣的體積分數大于$\frac{1}{5}$的因素可以從以下兩各方面考慮：①止水夾有沒有夾緊；②燃燒匙伸入是否過慢．

解答 解：（一）（1）只有紅磷既能消耗氧氣，又不與空氣中的其他成分反應，而且生成物為固體，蠟燭、硫燃燒后產物是氣態(tài)；
（2）為了充分消耗容器中的氧氣，藥品的用量應保證足量或過量；
（三）（1）分析表格數據可知，大多數組的同學都驗證出氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；第8組同學沒能得到數據，原因可能是未檢查裝置的氣密性，裝置漏氣從而導致實驗失�。�硫燃燒的文字表達式為：硫+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$二氧化硫；
（2）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的$\frac{1}{5}$；裝置漏氣，測得氧氣的體積分數小于的$\frac{1}{5}$；
實驗前若沒有將彈簧夾夾緊，會導致實驗中裝置內的氣體受熱膨脹而逸出，因此測得氧氣的體積分數會大于的$\frac{1}{5}$；
可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內部分空氣受熱逸出，因此測定氧氣體積分數大于的$\frac{1}{5}$．
故答案為：
（一）（1）C；  足量或過量；
（2）氣密性；
（三）$\frac{1}{5}$； 硫+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$二氧化硫；
（四）①紅磷的量不足；②裝置漏氣；塞子塞得不夠迅速或膠皮管沒有夾緊．

點評 本考點是測定氧氣在空氣中的體積分數，實驗中要注意裝置的嚴密性、所用藥品的量、生成物的狀態(tài)、對實驗現(xiàn)象和結果的誤差分析等，培養(yǎng)了學生的分析推理能力和嚴謹的實驗態(tài)度．