Question

4．某�；瘜W興趣小組就空氣中氧氣的含量進行實驗探究：
【集體討論】：
（1）討論后同學們認為，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會跟空氣中的其它成分反應，而且生成物為固體．他們應該選擇（填編號）B．
A．蠟燭      B．紅磷      C．硫粉

為了充分消耗容器中的氧氣，藥品的用量應保證足量．水B水A
（2）小組同學共同設計了如下圖的兩套裝置，你認為合理的是（填編號）A．為了確保實驗的成功，在裝藥品之前應該檢查裝置氣密性．
【分組實驗】在討論的基礎上，他們分組進行了實驗．
[數(shù)據(jù)分析]實驗結(jié)束后，整理數(shù)據(jù)如下：（注：集氣瓶容積為100mL）

組    別	1	2	3	4	5	6
進入集氣瓶中水的體積（mL）	20	21	14	20	28	19

（3）根據(jù)燃燒紅磷測定空氣中氧氣含量的實驗原理是紅磷燃燒消耗氧氣，生成固體，使容器內(nèi)體積減小、壓強減�。�
【分組討論】
（4）第三組同學進入集氣瓶中水的體積明顯比其他組同學少，原因是（答一條）紅磷的量太少、裝置漏氣
第五組同學進入集氣瓶中水的體積明顯比其他組同學多，原因是（答一條）彈簧夾沒有夾緊或點燃紅磷伸入瓶中沒有立即塞緊瓶塞
（5）通過對實驗結(jié)果的交流，大多數(shù)同學都驗證出氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．
【實驗總結(jié)】
（6）小組的同學反思上述實驗的探究過程后認為：用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時，在藥品的選擇或生成物的要求上應考慮的是藥品要能在空氣中燃燒時只消耗氧氣；生成物是固體．

Answer 1

分析 （1）紅磷能在空氣中燃燒，且生成物是固體物質(zhì)；紅磷過量或足量能保證將集氣瓶中氧氣消耗盡．
（2）為保證紅磷與空氣中的氧氣充分反應，必須把紅磷放在集氣瓶的中下部；檢驗裝置的氣密性是為了確保準確測空氣組成，減少誤差．
（3）紅磷燃燒消耗氧氣，生成固體，使容器內(nèi)體積減小、壓強減�。�
（4）產(chǎn)生誤差的原因可以從裝置的氣密性、藥品的用量、裝置是否冷卻等方面進行評價；
（5）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析；
（6）實驗室測定空氣中氧氣的含量應選擇能與空氣中的氧氣反應，并且在空氣中只能與氧氣反應，生成的物質(zhì)不能是固體．

解答 解：（1）蠟燭和硫磺與氧氣反應，生成物中有氣體，不能準確測定空氣中氧氣的含量，只有紅磷在空氣中與氧氣反生成固體物質(zhì)，不影響空氣成份的測定，故選B；也只有紅磷足量或過量，才能完全消耗集氣瓶中的氧氣；
（2）保證集氣瓶中的氧氣與紅磷完全反應，故選A；確保成功測定空氣主要組成成分．
（3）紅磷燃燒消耗氧氣，生成固體，使容器內(nèi)體積減小、壓強減小，外界氣體在壓強的作用下進入集氣瓶
（4）若紅磷的量不足，導致不能將裝置內(nèi)的氧氣完全反應掉；若裝置漏氣，導致空氣進入集氣瓶內(nèi)；若未等到裝置冷卻到室溫，就打開止水夾，會使集氣瓶內(nèi)的氣體處于膨脹狀態(tài)；因此測得氧氣的體積分數(shù)小于$\frac{1}{5}$；
彈簧夾沒有夾緊或點燃紅磷伸入瓶中沒有立即塞緊瓶塞，造成氣體受熱膨脹，逸出一部分；因此測得氧氣的體積分數(shù)大于$\frac{1}{5}$；
（5）通過對實驗結(jié)果的交流，大多數(shù)同學都驗證出氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
（6）測定空氣中氧氣的含量應選擇能與空氣中的氧氣反應，并且在空氣中只能與氧氣反應，生成的物質(zhì)不能是固體．
故答案為：
（1）B；足量（或過量）
（2）A；檢查裝置氣密性．
（3）紅磷燃燒消耗氧氣，生成固體，使容器內(nèi)體積減小、壓強減小
（4）紅磷的量太少、裝置漏氣等
彈簧夾沒有夾緊或點燃紅磷伸入瓶中沒有立即塞緊瓶塞
（5）$\frac{1}{5}$；
（6）藥品要能在空氣中燃燒時只消耗氧氣；生成物是固體

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(xiàn)象、結(jié)論和注意事項，難度稍大．