Question

【題目】如圖為空氣中氧氣含量測定實驗的實驗裝置圖及用傳感器記錄集氣瓶中壓強、溫度隨時間變化的情況圖。（該裝置氣密性良好，紅磷足量）

連接好實驗裝置，將傳感器接入電腦，在紅磷點燃前打開示波器開關，以獲取點燃前瓶中空氣的溫度和壓強。實驗過程中體系內的溫度、氣壓變化曲線如圖2、圖3所示。

請根據圖像回答下列問題。

(1)氣壓變化至圖像中a點時，應進行的實驗操作是______________________。

(2)集氣瓶中的壓強先增大后減小最后又恢復到常壓，其原因是____________。

(3)用此裝置測得的空氣中氧氣含量是________________。

Answer 1

【答案】打開止水夾 紅磷燃燒、放熱，使瓶內壓強增大，之后恢復到室溫且因氧氣被消耗而壓強減小，由于水的倒流，使集氣瓶內容積減小，故最終又恢復到常壓

【解析】

（1）結合圖2和圖3，氣壓變化至圖像中a點時，溫度已經降至室溫，所以應進行的實驗操作是打開止水夾；

故填：打開止水夾。

（2）首先要了解測定空氣中氧氣的體積分數的測定過程，并清楚壓強的影響因素：溫度、氣體的量以及容積；反應開始時，物質燃燒放出大量的熱，氣體體積受熱膨脹，使得集氣瓶內的壓強瞬間變大；隨著溫度的降低以及氧氣的消耗，集氣瓶內壓強逐漸減��；當冷卻到室溫打開止水夾時，由于水的倒流，使集氣瓶內容積減小，當壓強最后又恢復到常壓，水不再倒吸；

故填：紅磷燃燒、放熱，使瓶內壓強增大，之后恢復到室溫且因氧氣被消耗而壓強減小，由于水的倒流，使集氣瓶內容積減小，故最終又恢復到常壓。

（3）通過分析可知，P1是原壓強，即與外界大氣壓相同，P2是紅磷燃燒消耗氧氣，并冷卻到室溫之后、打開止水夾之前的壓強，這時壓強減小只與減少的氧氣有關，由于紅磷足量，瓶中的氧氣完全消耗。當溫度一定時，氣體體積與壓強成正比，所以用此裝置測得的空氣中氧氣含量是；

故填：。