Question

【題目】小明利用圖甲裝置測定空氣中氧氣的體積分數(shù)，多次實驗后，發(fā)現(xiàn)每次測得氧氣的體積分數(shù)總是遠小于21%，他認為誤差主要是由實驗裝置造成，于是改用圖乙裝置進行實驗，步驟如下：①連接裝置并檢查氣密性，②在量筒內(nèi)加入100mL水，③在集氣瓶中加入少量水使瓶內(nèi)空氣體積為250mL，④在燃燒匙內(nèi)放入過量的紅磷，塞緊瓶塞，關閉止水夾，接通電源使電烙鐵發(fā)熱，點燃紅磷后，斷開電源。⑤燃燒結(jié)束，充分冷卻后，打開止水夾，待量筒內(nèi)水面不再下降時，記錄量筒內(nèi)水的體積為60mL。試回答：

⑴ 若小明用圖甲進行實驗，寫出檢查裝置氣密性的方法：______________________。

⑵ 與裝置甲相比，裝置乙可以減小實驗誤差，其原因是____________。

⑶ 根據(jù)本實驗數(shù)據(jù)，計算出空氣中氧氣的體積分數(shù)為_____________。

⑷ 小強同學按圖1所示裝置測定空氣中氧氣的含量，并用壓強傳感器實時地傳回集氣瓶內(nèi)壓強—時間關系圖(該裝置氣密性良好，p0是集氣瓶內(nèi)初始氣壓，p和p’分別是反應結(jié)束后恢復到室溫時集氣瓶內(nèi)的氣壓)，下列說法正確的是_____________。

a．燃燒匙內(nèi)所裝紅磷或木炭的多少對實驗結(jié)果無影響

b．反應開始時集氣瓶中壓強瞬間變大是由燃燒放熱造成的

c．p=0.79p0，p’= p0是因為紅磷比木炭消耗的氧氣多。

d．由圖三可推出空氣中氧氣的含量

Answer 1

【答案】 將導管一端插入水中，打開止水夾，雙手緊握集氣瓶外壁，導管口冒氣泡，松手，導管中上升了一段液注，說明氣密性好。 改進后的裝置無需打開瓶塞點燃紅磷，避免瓶內(nèi)空氣外逸造成實驗誤差。 16% b

【解析】（1）檢驗此裝置的氣密性時，可將導管一端插入水中，用手緊握廣口瓶外壁，觀察水中的導管口是否有氣泡冒出，如果有氣泡冒出，說明裝置氣密性好；

（2）與裝置甲相比，裝置乙中使用電烙鐵可以減小實驗誤差，其原因是：改進后的裝置無需打開瓶塞點燃紅磷，避免瓶內(nèi)空氣外逸而造成實驗誤差；

（3）量筒內(nèi)減少的體積為氧氣的體積，氧氣的體積=100mL-60mL=40mL；空氣中氧氣的體積分數(shù)為： ×100%=16%；

（4）a、若所用藥品過少，就不會將裝置內(nèi)的氧氣耗盡，會導致實驗結(jié)果出現(xiàn)誤差，錯誤； b、反應開始時，物質(zhì)燃燒放出大量的熱，氣體體積受熱膨脹，所以集氣瓶中壓強瞬間變大的是由燃燒放熱造成的，正確；c、壓強不同的原因主要是木碳燃燒生成了二氧化碳氣體，錯誤；d、由于碳與氧氣反應生成二氧化碳，雖然都消耗了氧氣，但又生成了氣體，裝置內(nèi)氣體壓強保持不變，無法測定，錯誤。故選b。