Question

科學課上做“用紅磷燃燒測定空氣中氧氣的體積分數”的實驗時，由于紅磷燃燒生成的P₂O₅對人體有一定危害，小明改用氫氣燃燒來測定空氣中氧氣的體積分數，設計的實驗裝置如圖所示，實驗時用夾子B夾住橡膠管，打開夾子A，點燃純凈的氫氣并迅速插入甲瓶中，使氫氣在甲瓶中燃燒．
（1）當氫氣燃燒的火焰剛好熄滅時，對夾子的操作應是

用夾子A夾住橡膠管，待集氣瓶冷卻至室溫后打開B

．
（2）實驗測得甲瓶中氧氣的體積遠小于瓶中空氣體積的

1

5

，寫出一種可能的原因：

火焰熄滅后，沒有及時用夾子A夾住橡膠管

．
（3）有同學提出，若用CO取代H₂，進行如上操作也能完成氧氣體積分數的測定，你是否認同？并簡要說明理由：

不認同，因為CO點燃后生成的是CO₂氣體，瓶內氣壓不會降低，所以無法測定．

．

Answer 1

分析：（1）結合用紅磷燃燒測定空氣中氧氣含量原理，用氫氣燃燒測定氧氣的含量時，當氫氣火焰熄滅時，不能再向集氣瓶中通氫氣，可以據此解答該題；
（2）根據氫氣的性質及可能出現的原因來完成該題的解答；
（3）根據一氧化碳燃燒之后的產物來進行判斷并作出解釋．

解答：解：（1）根據實驗原理可知，當氫氣燃燒的火焰剛好熄滅時，說明氧氣完全被消耗，此時不能再通入氫氣，否則會影響實驗結果，此時應用夾子A夾住橡膠管，待集氣瓶冷卻至室溫后打開B觀察現象；
（2）實驗測得甲瓶中氧氣的體積遠小于瓶中空氣體積的

1

5

，可能是裝置漏氣或沒有及時用夾子A夾住橡膠管，使通入的氫氣過多，或沒有冷卻到室溫就打開止水夾B；
（3）一氧化碳燃燒生成了二氧化碳氣體，會占據一定的體積，所以不能用一氧化碳來代替氫氣．
故答案為：（1）用夾子A夾住橡膠管，待集氣瓶冷卻至室溫后打開B；
（2）火焰熄滅后，沒有及時用夾子A夾住橡膠管（或實驗裝置氣密性不好）．
（3）不認同，因為CO點燃后生成的是CO₂氣體，瓶內氣壓不會降低，所以無法測定．

點評：此題在用紅磷燃燒測定空氣中氧氣的體積分數的基礎上進行遷移，題目新穎，同學們要結合氫氣和紅磷的不同進行分析解答．