Question

xx中學初三化學興趣小組設計了如圖所示的實驗裝置來測定空氣中氧氣的含量．實驗步驟是：
①檢查裝置的氣密性；②用彈簧夾夾緊橡皮管；③點燃燃燒匙內的紅磷；④將燃燒的紅磷迅速插入瓶內，并把塞子塞緊；⑤燃燒完畢，冷卻后打開彈簧夾分析探究
（l）實驗中可觀察到的現象是________；其原因是________由此可得出的結論是：
①________②________
（2）聰明的小明發現水的體積只占瓶容積的1/5，他立即得出剩余氣體________（填“易“或“不易“）溶于水；他又將燃著的紅磷再次伸入瓶中，燃著的紅磷立即熄滅，于是他得出剩余氣體________
（3）實驗時，粗心的小華沒有先用彈簧夾夾緊橡皮管（其他操作均正確），結果發現紅磷燃燒的同時，導氣管另一端有________產生，等燃燒完畢，冷卻后觀察進入集氣瓶中水的體積________（填“大于“、“小于“或“等于“），原因是：________
（4）實驗后，小鵬發現進入集氣瓶中水的體積小于，他猜測可能有以下原因：
①紅磷的用量偏少　　 ②紅磷的用量偏多　　 ③裝置氣密性不好
④反應后沒有冷卻到原來溫度　　 ⑤燒杯中水太少
哪些原因會導致進入的水小于瓶內容積的：________．

Answer 1

解：（1）紅磷燃燒的現象是紅磷燃燒，產生大量的白煙；當紅磷與氧氣反應完全后，廣口瓶內氧氣耗盡，由于生成物是固體，導致瓶內氣體壓強減小，所以打開彈簧夾時，水倒流到廣口瓶中，倒流進的水約占廣口瓶體積的五分之一；由此得出氧氣約占空氣體積的五分之一；
故答案為：紅磷燃燒，產生大量的白煙，打開彈簧夾后水倒流進瓶內，倒流進的水約占廣口瓶體積的五分之一；紅磷燃燒生成物是固體；氧氣約占空氣體積的五分之一；
（2）空氣主要成分是氧氣和氮氣，其中氧氣和紅磷反應，故集氣瓶中剩余的主要氣體是氮氣，而實驗完成后剩余紅磷而空氣中氮氣的量也沒有減少，說明氮氣不易溶于水；氮氣不能燃燒，不支持燃燒，因此將燃著的紅磷再次伸入瓶中，燃著的紅磷立即熄滅；
故答案為：不易；是氮氣；
（3）沒有先用彈簧夾夾緊橡皮管，裝置漏氣，因此發現紅磷燃燒的同時，導氣管另一端有氣泡產生；裝置內的部分空氣逸散出來，就會導致進入集氣瓶中水體積大于五分之一；
故答案為：氣泡；大于；裝置內的部分空氣逸散出來，導致進入集氣瓶中水體積大于五分之一；
（4）如果實驗中因紅磷量不足而氧氣沒有完全消耗或因裝置漏氣而在冷卻過程中進入少量空氣或未冷卻至室溫而打開彈簧夾或燒杯中的水太少等，都可能出現進入集氣瓶中水的體積不到總容積的五分之一的結果．
故答案為：①③④⑤．
分析：本題主要考查的是“測定空氣中氧氣的含量”，利用的原理是：利用一種物質與空氣中的氧氣反應（但不能和空氣中的其他物質反應），并使氧氣完全反應盡，空氣中的氣體體積減少，壓強減小，燒杯中的水就會進入到廣口瓶中，進入的水的體積就是減少氧氣的體積，進而知道氧氣占空氣體積的體積分數．
點評：本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，難度稍大．