Question

【題目】在“空氣中氧氣含量的測定”實驗探究中，甲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，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾．有水注入集氣瓶，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__________________、________________________。反應的文字表達式是_________________________________________。

(2)乙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偏差，其操作上的原因可能是____________________________________、_______________________________ (答出兩種)。

(3)丙也設計了一個實驗方案，裝置和操作同甲，只不過用木炭代替了紅磷。當木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾后。水能否進入集氣瓶?為什么?____________________________________。

(4)若仍然用木炭代替紅磷，丙的實驗方案應作何改進，才能保證實驗成功？_____________(只需答出實驗方案中要改進的地方)。

Answer 1

【答案】 紅磷燃燒 放熱，產生濃厚的白煙進入集氣瓶的水約占集氣瓶容積的l／5 紅磷+氧氣五氧化二磷 裝置漏氣 裝置未冷卻就打開止水夾(合理即可) 不能，因為生成的二氧化碳是氣體，瓶中氣壓不能明顯降低 將水換成能充分吸收二氧化碳氣體且不生成其他氣體的物質

【解析】 (1)實驗過程中，可觀察到紅磷燃燒產生大量的白煙；帶紅磷熄滅，集氣瓶冷冷卻后由于消耗了氧氣導致集氣瓶內定壓強減小，故打開止水夾燒杯中的水會倒流入集氣瓶中水面上升約l／5體積；反應的文字表達式表示為紅磷+氧氣五氧化二磷；（2）實驗時若裝置的氣密性不好或紅磷不足或裝置未冷卻就打開止水夾均會導致集氣瓶中的壓強變化不大，會導致測得的氧氣的體積偏小；（3）由于木炭燃燒生成的是二氧化碳，二氧化碳是氣體，導致集氣瓶中的壓強變化不大，故水不能進入到集氣瓶中，會導致測得的氧氣的體積偏小；（4）該實驗的原理是紅磷燃燒消耗氧氣，導致集氣瓶內的壓強減小，水倒流入集氣瓶中的體積則為氧氣的體積。若換成木炭，那么要將水換成能充分吸收二氧化碳氣體且不生成其他氣體的物質，使集氣瓶中的壓強發生變化。