Question

用下圖的裝置來測定空氣中氧氣的體積分數。（4分）

（1）盛放在燃燒匙內的物質可用_______。過量的目的是                     
（2）實驗中觀察到的現象是__________，同時水進入廣口瓶，水的體積約占廣口瓶容積的_____________。
（3）如果發(fā)現水流入集氣瓶的體積不足五分之一，這可能是由哪幾種原因引起的?（至少寫出兩種）                                                        
(4)圖Ⅰ實驗除了可以得出氧氣約占空氣體積1/5的結論外，還可以得出有關氮氣性質的哪些結論                           

Answer 1

⑴紅磷 使瓶中氧氣完全被消耗
⑵有大量白煙  五分之一
⑶紅磷不足 裝置漏氣 沒冷卻就打開止水夾
⑷不燃燒不支持燃燒 不易溶于水

試題分析：（1）根據已有的知識進行分析，空氣中的氧氣約占其總體積的五分之一，測定時一般使用紅磷燃燒，通過燃燒消耗集氣瓶中的氧氣，從而使瓶內壓強減小，以便于燒杯中的水能進入到集氣瓶，且約占其體積的五分之一；實驗時，燃燒匙里要盛過量紅磷，是為了保證能將集氣瓶中的氧氣盡可能的消耗掉。
（2）紅磷燃燒的實驗中，主要現象是有大量白煙生成；另外，由于集氣瓶內壓強減小，故同時可見水會進入集氣瓶，且水的體積約占集氣瓶容積的五分之一。
（3）實驗中，若發(fā)現測定出的空氣中氧氣的體積分數低于五分之一，可能的原因主要是瓶內壓強變化過小導致的，如：沒有冷卻至室溫，就打開彈簧夾，此時由于瓶內氣體仍處于膨脹中，使壓強變化較小；或裝置氣密性不好，燃燒過程中，有空氣進入補充，使壓強變化較小；也可能是紅磷量不足，導致集氣瓶中的氧氣沒有消耗完，也是瓶內壓強變化較小。
（4）通過這個實驗，還可以得出有關氮氣性質，如：①氮氣不溶于水；②氮氣不燃燒不支持燃燒等。
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；化學是以實驗為基礎的學科，熟練掌握化學實驗的基本操作和注意事項，是解答此類題目的關鍵。