Question

在“空氣中氧氣含量的測定”實驗探究中，甲生設計了如下實驗方案：在燃燒匙內盛過量紅磷，點燃后立即插入集氣瓶內，塞進橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾，水注入集氣瓶（實驗裝置如圖所示）回答下列問題：
（1）實驗過程中，觀察到的主要現象是

紅磷燃燒時生成大量白煙

、

進入集氣瓶中水的體積約占總氣體的

1

5

．
（2）乙生用上述實驗裝置測定的結果是：空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏小，其操作上的原因可能是（要求答出兩種）

紅磷不足會使氧氣有剩余

、

裝置沒冷卻就打開止水夾

．
（3）丙生也設計了一個實驗方案，裝置和操作同上，只不過用木炭代替了紅磷．當木炭停止然燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾后，水能否進入集氣瓶？為什么？

木炭和氧氣反應生成二氧化碳，二氧化碳為氣體，從而集氣瓶中的氣體壓強變化不大

．
我們曾做過①木炭、②硫粉、③鐵絲、④鎂條等物質在足量的氧氣中完全燃燒的實驗．在氧氣中燃燒時火星四射的是

③

（用序號填空，下同）；產生耀眼強光的是

④

，生成無色有刺激性氣味氣體的是

②

．上述現象有助于我們判斷是否發生了化學變化，判斷化學變化發生的根本依據是

產生了新物質

．

Answer 1

分析：（1）實驗現象要考慮到紅磷燃燒和進入集氣瓶中水的體積，化學方程式要注意配平和條件．
（2）空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏小的原因要從是否進入空氣和氧氣是否全部被消耗等方面考慮．
（3）用其他試劑代替紅磷時，主要考慮和氧氣反應的生成物是否是氣體，因為生成氣體會影響實驗結果．
（4）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）實驗現象：紅磷燃燒時生成大量白煙，進入集氣瓶中水的體積約占總氣體的

1

5

；
（2）空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏小要從是否進入空氣和氧氣是否全部被消耗等方面考慮．紅磷不足會使氧氣有剩余，如果裝置沒冷卻就打開止水夾，進入的氣體也會比實際的少．
（3）用木炭代替紅磷時，木炭和氧氣反應生成二氧化碳，二氧化碳為氣體，從而集氣瓶中的氣體壓強變化不大，所以水不會進入集氣瓶．根據物質在氧氣中燃燒的現象可以知道，鐵絲燃燒時火星四射，鎂條燃燒產生耀眼的白光，硫粉燃燒時產生有刺激性氣味的氣體，根據化學變化的定義可以知道判斷物質是否發生了化學變化的只有依據為是否產生了新的物質，產生了新物質就為化學變化，反之不是．
故答案為：（1）紅磷燃燒時生成大量白煙；進入集氣瓶中水的體積約占總氣體的

1

5

；
（2）紅磷不足會使氧氣有剩余；裝置沒冷卻就打開止水夾；
（3）木炭和氧氣反應生成二氧化碳，二氧化碳為氣體，從而集氣瓶中的氣體壓強變化不大；③；④；②；產生了新物質．

點評：本考點是用紅磷測定氧氣在空氣中的體積分數，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，根據設計的步驟中不同的現象去思考、去探究，從而回答題目給出的問題．本考點主要出現在填空題和實驗題中．