Question

12．用如圖裝置測定空氣中氧氣的體積分數(shù)時，燃燒匙中紅磷燃燒的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙，并且向外放熱；紅磷熄滅后，打開止水夾可觀察到的現(xiàn)象是水進入集氣瓶，進入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一；如果實驗測定的氧氣體積分數(shù)小于$\frac{1}{5}$，則可能原因是（寫兩點）紅磷量不足、氣密性不良好；如果實驗測定的結果大于$\frac{1}{5}$，可能原因是（寫一點）燃燒時彈簧夾沒有夾緊；燃燒匙中的紅磷不能（填能或不能）用硫代替，理由是硫燃燒生成二氧化硫，瓶內氣壓基本不變．

Answer 1

分析 紅磷能夠在空氣中劇烈地燃燒，產(chǎn)生大量白煙，放出大量的熱，生成白色固體為五氧化二磷；氧氣約占空氣總體積的五分之一；如果操作不當，會影響實驗結果，甚至導致實驗失�。豢紤]木炭燃燒生成二氧化碳氣體．

解答 解：點燃紅磷后，觀察到的現(xiàn)象是紅磷燃燒，發(fā)出黃色火焰，產(chǎn)生大量白煙，并且向外放熱；打開止水夾后出現(xiàn)的現(xiàn)象為：水進入集氣瓶，進入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一；得到的實驗結論是氧氣約占空氣總體積的五分之一；
在實驗前止水夾應關閉，防止水進入澆滅燃燒的紅磷；造成測得的氧氣體積分數(shù)小于$\frac{1}{5}$結果的可能原因：（1）紅磷的量不足；（2）瓶內氧氣沒有耗盡；（裝置漏氣（如塞子未塞緊、燃燒匙與橡皮塞之間有縫隙等），使外界空氣進入瓶內；（4）未冷卻至室溫就打開彈簧夾，使進入瓶內的水的體積減少．
測得的氧氣體積分數(shù)大于$\frac{1}{5}$說明從裝置內出來的氣體多了，即有可能向瓶口塞入膠塞過慢由于磷燃燒放熱使瓶內氣體被趕出一部分，或者燃燒時彈簧夾沒有夾緊導致氣體受熱膨脹而出，最后進入液體多．（由于裝置漏氣會造成液體很難進入裝置內，所以不會導致超過$\frac{1}{5}$）．燃燒匙中的紅磷不能用硫代替，理由是硫燃燒生成二氧化硫，瓶內氣壓基本不變．
故答案為：產(chǎn)生大量白煙，并且向外放熱；水進入集氣瓶，進入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一；紅磷量不足；氣密性不良好；燃燒時彈簧夾沒有夾緊；不能；硫燃燒生成二氧化硫，瓶內氣壓基本不變．

點評 實驗是化學的重要組成部分，正確的實驗操作是得出科學結論的前提條件之一，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為得出正確的結論奠定基礎．