Question

6．探究小組的同學(xué)為探究空氣中氧氣的體積分數(shù)，設(shè)計了如圖7所示裝置，白磷在空氣中很容易燃燒，生成五氧化二磷固體．據(jù)圖1回答下列問題：
（1）閉合電源開關(guān)，電阻絲后會發(fā)熱，可以觀察到白磷紅磷燃燒，產(chǎn)生大量的白煙；
（2）裝置冷卻到室溫，可觀察到U型管內(nèi)左側(cè)液面U型管內(nèi)左側(cè)液面上升，約上升至1處；
（3）通過這個實驗得出的結(jié)論是氧氣約占空氣體積的氧氣約占空氣氣體體積的$\frac{1}{5}$；
（4）實驗完畢后，集氣瓶內(nèi)殘余的氣體主要是氮氣；
（5）小明同學(xué)由該實驗得到啟發(fā)，設(shè)計了如圖2的實驗，但是他看到的現(xiàn)象是水面并沒有上升約$\frac{1}{5}$，原因是石蠟燃燒有二氧化碳生成，瓶內(nèi)氣壓基本不變．

Answer 1

分析 通過對實驗的創(chuàng)新進行綜合考查學(xué)生的應(yīng)變能力，可以把該實驗裝置圖還原到課本中出現(xiàn)的裝置圖中去．例如：把把電阻絲和白磷還原為點燃的紅磷，其二者作用都是相同的．只有熟悉用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項，才能正確解答本題．

解答 解：（1）閉合電源開關(guān)，可觀察到紅磷燃燒，產(chǎn)生大量的白煙；
（2）裝置冷卻到室溫時，可觀察到U型管內(nèi)左側(cè)液面上升，約上升至1處；
（3）通過這個實驗得出的結(jié)論是氧氣約占空氣氣體體積的$\frac{1}{5}$．
（4）由于液面只是上升了$\frac{1}{5}$，而不是全部，由此可以得出剩余的氣體不支持燃燒，又由于U型管內(nèi)有水，說明剩余的氣體難溶于水．
（5）蠟燭燃燒消耗氧氣，但生成物中有二氧化碳氣體，故水面沒有上升到理論位置，由此可總結(jié)出測定空氣中氧氣含量的反應(yīng)物所滿足的條件是：反應(yīng)物是固體且只和氧氣反應(yīng)，且反應(yīng)后不能生成氣體．
答案：
（1）紅磷燃燒，產(chǎn)生大量的白煙；
（2）U型管內(nèi)左側(cè)液面上升，約上升至1處；
（3）氧氣約占空氣氣體體積的$\frac{1}{5}$；
（4）氮氣；
（5）石蠟燃燒有二氧化碳生成，瓶內(nèi)氣壓基本不變．

點評 此類題目往往是通過對實驗的創(chuàng)新進行綜合考查，這就要求我們在解題的時候把它們還原到我們熟悉的學(xué)過的實驗中去．