Question

某化學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）第1組認為，藥品的選擇對實驗的成敗是一個關鍵．就鐵絲、木炭、紅磷這三種藥品中，最理想應選擇

 

，不選擇另外兩種的原因是：

 

．
（2）第4組認為，為了充分消耗容器中的氧氣，藥品的用量應保證

 

．
（二）在充分討論的基礎上他們設計了實驗．
（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
集氣瓶容積	20	20	20	20	20	20	20	20
進入水的體積	4	3.5	4	4	4	4.5	4	-

（1）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體積的

 

．只有第8組同學沒能得到數據．原因是

 

．
（2）其中第三組同學的廣口瓶內水面上升明顯小于瓶內空氣體積的

1

5

，第六組同學的廣口瓶內水面上升明顯大于瓶內空氣體積的1/5．下列對這兩種現象解釋合理的是

 

①甲同學可能使用紅磷的量不足，瓶內氧氣沒有消耗
②甲同學可能未塞緊瓶塞，紅磷熄滅冷卻時外界空氣進入瓶內
③乙同學可能沒夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時瓶內部分空氣受熱從導管逸出
④乙同學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
A、只有①③B、只有③④C、只有①②③D、①②③④

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

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

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，鐵絲不能在空氣中燃燒，木炭燃燒后產物是氣態；
（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

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敗．
（2）①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

1

5

；正確．
②甲同學可能未塞緊瓶塞，冷卻時會使空氣進入集氣瓶內，因此測得氧氣的體積分數小于的

1

5

；正確；
③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

1

5

；正確；
④乙同學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

1

5

；正確．
故選D．
故答案為：（一）（1）紅磷；鐵絲不能在空氣中燃燒，木炭燃燒后產物是氣態．（2）足量或過量．（三）

1

5

；未檢查裝置的氣密性，裝置漏氣從而導致實驗失敗．（2）D

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、對實驗現象和結果的誤差分析等，培養了學生的分析推理能力和嚴謹的實驗態度．