Question

20．圖中是測定空氣中氧氣含量的裝置，根據(jù)所學知識回答下列問題．
（1）實驗時，紅磷足夠，且待裝置冷卻打開止水夾，發(fā)現(xiàn)倒吸入集氣瓶中的水小與$\frac{1}{5}$，分析可能的原因：裝置漏氣、紅磷量不足
（2）分析集氣瓶中剩余$\frac{4}{5}$的氣體的物理性質(zhì)是不易溶于水，化學性質(zhì)是不燃燒也不支持燃燒（各寫一點）．
（3）本實驗在其他條件不變的情況下，為什么不能用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量？
木炭燃燒后會生成二氧化碳氣體，裝置內(nèi)氣體壓強保持不變，水不會進入集氣瓶．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)測定空氣中氧氣的體積分數(shù)的實驗原理、裝置的特點、實驗注意事項等，分析造成測得氧氣的體積分數(shù)小于五分之一的因素可能有：1、裝置是否漏氣；2、紅磷的用量是否充足；3、裝置是否冷卻到室溫等．
（2）根據(jù)剩余的氣體主要是氮氣，從實驗現(xiàn)象中可以看出，氮氣不易溶于水、不燃燒也不支持燃燒解答；
（3）根據(jù)實驗的原理及注意的事項分析不能用碳代替紅磷原因．

解答 解：（1）根據(jù)在測定空氣中氧氣的體積分數(shù)時注意事項：裝置的氣密性要好；為了要耗盡瓶中的氧氣，紅磷必須是足量的；氣體的體積受到溫度的影響，要等到裝置冷卻至室溫，再打開彈簧夾等；因此可知達不到瓶中空氣總體積的五分之一的原因可能是：裝置漏氣、紅磷量不足、或沒有等到冷卻至室溫，打開彈簧夾等；
（2）空氣中主要含有氮氣、氧氣等氣體，紅磷消耗的是空氣中的氧氣，剩余的主要是氮氣；由實驗現(xiàn)象可以推測出氮氣不易溶于水、不燃燒也不支持燃燒；
（3）由于碳與氧氣反應(yīng)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，水不會進入集氣瓶．
故答案為：（1）裝置漏氣、紅磷量不足；
（2）不易溶于水；不燃燒也不支持燃燒；
（3）木炭燃燒后會生成二氧化碳氣體，裝置內(nèi)氣體壓強保持不變，水不會進入集氣瓶；

點評 做實驗時一定要有嚴謹?shù)目茖W態(tài)度．在做測定空氣中氧氣含量的實驗時，若紅磷量不足，或裝置漏氣，或沒有冷卻至室溫就測量就會造成測量值偏小；本題主要考查用紅磷測定空氣里氧氣含量的實驗原理、操作步驟、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)論和注意事項，難度稍大及考查了物質(zhì)燃燒的條件及等方面的內(nèi)容．