Question

13．某同學(xué)設(shè)計了（如圖）的裝置，測定空氣中氧氣含量．實驗裝置如圖．該同學(xué)設(shè)計的實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分成5等份，并作好標(biāo)記；
②在帶橡皮塞和導(dǎo)管的燃燒匙內(nèi)裝入足量的紅磷，將導(dǎo)管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞；
③充分反應(yīng)后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾．
請回答下列問題：
（1）該實驗中紅磷過量，目的是確保集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗盡；
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；由此可以得出的有關(guān)空氣組成的結(jié)論是空氣中氧氣的體積分數(shù)約為五分之一；
發(fā)生反應(yīng)的文字表達式為磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（3）待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內(nèi)水面最終上升約至1刻度處．由此可知氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．
（4）紅磷熄滅后，集氣瓶內(nèi)剩下的氣體主要是氮氣，該氣體不支持（填“支持”或“不支持”）燃燒．
（5）實驗完畢如果發(fā)現(xiàn)測定的氧氣的體積分數(shù)小于$\frac{1}{5}$，可能的原因有①紅磷的用量不足；②裝置的密封性不好．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紅磷的作用進行分析；
（2）根據(jù)空氣中的氧氣約占空氣體積的五分之一分析；
（3）根據(jù)空氣中的氧氣約占空氣體積的五分之一分析；
（4）根據(jù)氮氣不燃燒不支持燃燒，其化學(xué)性質(zhì)不活潑解答；
（5）若實驗中測得氧氣的體積分數(shù)低于五分之一，則造成此誤差的原因可能有紅磷量太少，沒有把裝置內(nèi)的氧氣完全消耗；塞子未緊，裝置漏氣；未冷卻到室溫便測量．

解答 解：（1）紅磷是消耗氧氣的，為了充分的消耗完氧氣，紅磷必須過量；
（2）空氣中的氧氣約占空氣體積的五分之一，水倒流入集氣瓶中的體積只有五分之一，由此可以得出的有關(guān)空氣組成的結(jié)論是空氣中氧氣的體積分數(shù)約為五分之一；紅磷燃燒的反應(yīng)文字表達式是：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（3）待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內(nèi)水面最終上升約至1刻度處．由此可知氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$；
（4）紅磷燃燒一會熄滅了，說明氮氣不燃燒不支持燃燒，其化學(xué)性質(zhì)不活潑；
（5）可能的原因有：①裝置的氣密性不好；②紅磷的量不足，集氣瓶中的氧氣沒有完全反應(yīng)；③未待整個裝置冷卻至室溫就打開止水夾．造成水進入集氣瓶不到集氣瓶體積的五分之一．
故答案為：（1）確保集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗盡；
（2）燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；空氣中氧氣的體積分數(shù)約為五分之一；磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（3）$\frac{1}{5}$；
（4）氮氣；不支持；
（5）紅磷的用量不足；裝置的密封性不好（其他合理答案均可）

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，要認真把握．