9.某化學興趣小組同學設計了多組實驗裝置測定空氣中氧氣的含量.
(1)甲同學設計圖1裝置進行實驗.待瓶內(nèi)反應完冷卻后,打開彈簧夾,觀察到燒杯中的水被倒吸入集氣瓶中,水能從燒杯進入集氣瓶的原因是紅磷燃燒消耗了集氣瓶中的氧氣,瓶內(nèi)壓強減小,小于外界大氣壓,大氣壓將水沿著導管壓入集氣瓶中. 實驗過程中經(jīng)常會出現(xiàn)進入到集氣瓶中的水水小于集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$,請你分析造成這種誤差的可能原因裝置漏氣、紅磷的量不足、沒有冷卻就讀數(shù).
(2)乙同學設計計出了如圖2所示的實驗裝置.
實驗過程:
②查裝置的氣密性,氣密性良好;
②在裝空氣的集氣瓶里裝進適量a 體積的水,燃燒匙里放一塊白磷(40℃即可燃燒),按圖示裝置連接儀器,然后在酒精燈上把玻璃棒下端加熱,玻璃棒的作用為引燃白磷;(注:集氣瓶內(nèi)的長導管已接近瓶底)
③把預先加熱過的玻璃棒按下與白磷接觸,觀察到白磷立即著火燃燒,現(xiàn)象為發(fā)黃光、放出熱量、冒出大量的白煙,該反應的文字表達式為:磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷;(注:白磷與紅磷燃燒的反應原理、現(xiàn)象均相同)
④待集氣瓶完全冷卻至室溫,量出集氣瓶中水的體積是b,整個集氣瓶的體積是c.
從白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中,集氣瓶內(nèi)水面的變化情況是先下降,后上升;
⑤根據(jù)a、b、c三個數(shù)據(jù),計算出空氣中氧氣的體積分數(shù).已知C=60mL a=10mL,則b=20mL,得出結(jié)論,氧氣在空氣中的體積分數(shù)約為20mL.
實驗反思:
①組內(nèi)成員小張對“實驗前集氣瓶里要裝進適量a 體積的水”非常不理解.咨詢了組長小明之后,他終于明白“a 體積的水”的作用,其一是為了加快④步驟中集氣瓶的冷卻速度;其二則主要是防止白磷燃燒時集氣瓶中氣體受熱膨脹逸出.
②2在上述實驗中,會導致進入集氣瓶中水小于正常結(jié)果的原因是白磷的量不足或裝置漏氣(填一點原因即可).