Question

17．已知空氣的主要成分是氮氣和氧氣．某課外活動小組設(shè)計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖所示：
（1）該實驗中，紅磷需稍過量，目的是保證瓶內(nèi)空氣中的氧氣消耗完全．
（2）待燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，瓶內(nèi)水面最終接近刻度1處．由此可知氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．由本實驗還可以推測氮氣的性質(zhì)有不支持燃燒，難溶于水．（答兩點）
（3）如果實驗后發(fā)現(xiàn)測定的氧氣含量低于21%的體積數(shù)，實驗中可能存在的原因是裝置漏氣，沒有等到氣體溫度降到室溫就打開止水夾．（答兩點）
（4）若將紅磷換成碳粉，該實驗?zāi)芊瘾@得成功？不能理由是因為有氣體生成．

Answer 1

分析 本題是測定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因為磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，從而得到正確的結(jié)論．因此在選擇可燃物時，必須考慮到：燃燒的條件；生成物的狀態(tài)；不與空氣中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)．保證本實驗成功的關(guān)鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)．

解答 解：（1）該實驗是為了測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，所以需將集氣瓶內(nèi)的氧氣充分消耗掉，所以紅磷要過量；
（2）紅磷燃燒消耗氧氣，剩余的氣體主要是氮氣，燃著的木條伸入后熄滅，等到裝置冷卻打開止水夾水進(jìn)入裝置，這說明氮氣既不燃燒也不支持燃燒，不易溶于水；
（3）實驗發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶的水不足集氣瓶容積的五分之一，可能的原因有：裝置漏氣，沒有冷卻至室溫就打開止水夾．
（4）炭粉燃燒消耗氧氣，同時生成二氧化碳?xì)怏w，集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)基本不變，水不倒流，故不能將紅磷換成炭粉；
故答案：
（1）保證瓶內(nèi)空氣中的氧氣消耗完全；
（2）不支持燃燒，難溶于水；
（3）裝置漏氣，沒有等到氣體溫度降到室溫就打開止水夾；
（4）不能，因為有氣體生成．

點評 本考點考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實驗方案的評價，對實驗方案進(jìn)行評價是近幾年中考的一個重點．評價包括對實驗方案的評價、實驗過程的評價、實驗結(jié)論的評價等，要認(rèn)真把握．