Question

1．在“空氣中氧氣含量的測定”實驗探究中，甲生設(shè)計了如下實驗方案：在燃燒匙內(nèi)盛過量紅磷，點燃后立即插入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾，水注入集氣瓶．（實驗裝置如下圖所示）回答下列問題：
①實驗過程中，觀察到的主要現(xiàn)象是燃燒，產(chǎn)生大量的白煙．反應(yīng)的文字表達式是磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．集氣瓶中剩余的氣體主要是氮氣．由此可以推斷集氣瓶中剩余氣體的性質(zhì)是不支持燃燒，也不溶于水．
②乙生用上述實驗裝置測定的結(jié)果是：空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏差，其操作上的原因可能是（要求答出兩種）：紅磷不足，裝置漏氣．
③丙生也設(shè)計了一個實驗方案，裝置和操作同上，只不過用木炭代替了紅磷．當(dāng)木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾后，水能否進入集氣瓶？為什么？不能，碳與氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳氣體，沒有產(chǎn)生壓強差．
④丁生對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖2所示 ），你認為改進后的優(yōu)點是：氣密性好，可減小誤差，防止生成的五氧化二磷逸散到空氣中污染空氣．

Answer 1

分析 ①紅磷在空氣中能夠劇烈地燃燒，放出大量的熱，產(chǎn)生大量的白煙；結(jié)合空氣的組成來分析；
②紅磷不足、裝置漏氣、點燃后沒有迅速伸入集氣瓶并塞緊橡皮塞、沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾等都可以使測定的結(jié)果不準(zhǔn)確；
③用木炭代替了紅磷，水不會進入集氣瓶，因為碳與氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳氣體，內(nèi)外沒有產(chǎn)生壓強差；
④根據(jù)裝置的不同點對比分析優(yōu)點．

解答 解：①實驗過程中，觀察到的主要現(xiàn)象是：紅磷燃燒，產(chǎn)生大量的白煙；磷與氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成五氧化二磷；最后剩余的氣體是氮氣，氮氣不支持燃燒，也不溶于水．故填：燃燒，產(chǎn)生大量的白煙；磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；氮氣；不支持燃燒，也不溶于水；
②紅磷不足、裝置漏氣、點燃后沒有迅速伸入集氣瓶并塞緊橡皮塞、沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾等都能使測定的結(jié)果和實際結(jié)果不相符．
故填：紅磷不足；裝置漏氣；
③用木炭代替了紅磷，水不會進入集氣瓶，因為碳與氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳氣體，內(nèi)外沒有產(chǎn)生壓強差．故答案為：不能，碳與氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳氣體，沒有產(chǎn)生壓強差；
④圖2是用凸透鏡將太陽光聚焦引燃紅磷，避免因撥出橡皮塞引燃紅磷造成氣體逸出，造成實驗誤差，同時還可避免五氧化二磷逸散到空氣中污染空氣．故填：氣密性好，可減小誤差，防止生成的五氧化二磷逸散到空氣中污染空氣．

點評 本考點是測定氧氣在空氣中的體積分數(shù)，實驗中要注意裝置的嚴(yán)密性、所用藥品的量、生成物的狀態(tài)、誤差分析、對實驗現(xiàn)象的分析等，培養(yǎng)了學(xué)生的分析推理能力和嚴(yán)謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度．