Question

甲同學用如圖所示的裝置測定空氣中氧氣的體積分數(shù)．方按如下：在燃燒匙中盛入紅磷，點燃后立即插入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾．

（1）待冷卻后打開止水夾，觀察到的現(xiàn)象是   實驗后發(fā)現(xiàn)測定的氧氣的體積分數(shù)低于21%，可能是由哪幾種原因引起的？

A   B  

（2）乙同學也設計了一個實驗方案，裝置和操作同上，只不過將紅磷換成木炭，該實驗能否獲得成功？否（填“能”或“否”）理由是：     ．

（3）若仍然用木炭代替紅磷，應如何改進，才能保證試驗成功     ．

Answer 1

【考點】空氣組成的測定．

【專題】空氣與水．

【分析】根據(jù)測定空氣中氧氣的體積分數(shù)的實驗原理、裝置的特點、實驗注意事項等分析誤差：要考慮藥品的量可能不足造成沒有將氧氣完全消耗，同時要考慮裝置在藥品的足夠的情況下因為氣密性不好，導致液體不能等體積進入而引起結果偏低以及溫度對實驗結果的影響．根據(jù)紅磷燃燒的生成物來推測現(xiàn)象；根據(jù)磷燃燒消耗氧氣使瓶內(nèi)壓強減小進一步分析出現(xiàn)的現(xiàn)象并得出結論．根據(jù)碳與氧氣反應生成二氧化碳來考慮本題，為了保證實驗結果，就要把生成的氣體吸收，吸收二氧化碳就要用氫氧化鈉溶液．

【解答】解：（1）磷燃燒消耗氧氣使瓶內(nèi)壓強減小，在外界大氣壓的作用下水沿著導管被壓入集氣瓶內(nèi)，并進入集氣瓶容積的五分之一；測定空氣中氧氣含量的實驗中，氣體減少的體積小于21%的可能原因：①紅磷的量不足，瓶內(nèi)氧氣沒有耗盡；②裝置漏氣（如塞子未塞緊、燃燒匙與橡皮塞之間有縫隙等）；③未冷卻至室溫就打開彈簧夾，使進入瓶內(nèi)的水的體積減少等；故填：水沿著導管被壓入集氣瓶內(nèi)，并進入集氣瓶容積的五分之一；裝置氣密性不好或沒有冷卻，就打開止水夾；

（2）木炭燃燒生成的二氧化碳與消耗的氧氣的體積相等，燃燒前后集氣瓶內(nèi)的壓強不變，所以當木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾后，水不能進入集氣瓶；故填：否，木炭燃燒生成的二氧化碳與消耗的氧氣的體積相等，燃燒前后集氣瓶內(nèi)的壓強不變．

（3）為了保證實驗結果，就要把生成的氣體吸收，吸收二氧化碳就要用氫氧化鈉溶液，故可以在瓶壁上預先淌一層氫氧化鈉溶液．

故填：在集氣瓶內(nèi)壁上預先淌一層氫氧化鈉溶液或在瓶塞上插入吸有NaOH溶液的膠頭滴管在打開鐵夾前，將膠頭滴管中的NaOH溶液注入集氣瓶中．

【點評】本題考查的是空氣中氧氣含量的探究實驗，在中考中占有重要的地位，要注意測定原理、實驗關鍵、現(xiàn)象和結論、裝置的評價和改進等內(nèi)容的考查．