Question

18．為測定空氣里氧氣的含量，甲、乙兩個(gè)同學(xué)用如圖1的裝置分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究．

（1）甲同學(xué)：點(diǎn)燃紅磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞．待紅磷燃燒停止并冷卻后，打開止水夾．該實(shí)驗(yàn)中紅磷燃燒的現(xiàn)象是紅磷在空氣中燃燒發(fā)出黃光，放出大量的熱，產(chǎn)生大量地白煙．打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是水進(jìn)入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一由此可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為20%．該實(shí)驗(yàn)可推論出氮?dú)怆y（填“易”或“難”）溶于水和其化學(xué)性質(zhì)不活潑（填“活潑”或“不活潑”）的結(jié)論．如果按照上述操作，進(jìn)入集氣瓶內(nèi)的水明顯小于五分之一，則可能的原因：
①裝置的氣密性不好；②紅磷不足量（寫兩點(diǎn)即可）
（2）乙同學(xué)：用鐵絲替代紅磷，能否完成上述實(shí)驗(yàn)？請簡述其原因：不能；鐵絲不能在空氣中燃燒，瓶內(nèi)壓強(qiáng)未減小，水不會(huì)倒吸．
（3）丙同學(xué)：將裝置進(jìn)行了改進(jìn)，如圖2所示，等體積的A、B兩集氣瓶充滿空氣，燃燒匙內(nèi)分別盛有過量的紅磷和硫，當(dāng)完全燃燒后，冷卻至室溫，打開彈簧夾，看到水會(huì)流入A和B瓶（填“A”或“B”或“A和B”）中．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)的原理、現(xiàn)象、結(jié)論分析．在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的原理就是改變集氣瓶的壓強(qiáng)，達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的．根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理及實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)分析誤差：保證本實(shí)驗(yàn)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)等；可以據(jù)此解答該題；
（2）鐵絲在空氣中不燃燒；（3）根據(jù)磷、燃燒生成的產(chǎn)物及裝置的特點(diǎn)分析現(xiàn)象．

解答 解：（1）紅磷燃燒產(chǎn)生五氧化二磷，紅磷燃燒產(chǎn)生發(fā)出黃光，放出大量的熱，產(chǎn)生大量地白煙，打開止水夾后燒杯中的水進(jìn)入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一；由此可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為20%；在該實(shí)驗(yàn)中，剩余的氣體主要是氮?dú)猓�該�?shí)驗(yàn)可推論出氮?dú)怆y溶于水和其化學(xué)性質(zhì)不活潑的結(jié)論；實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)測得數(shù)值比實(shí)際空氣中氧氣的含量小，實(shí)驗(yàn)誤差的原因可能是：紅磷的用量不足；裝置的密封性不好，漏氣；沒有冷卻到室溫就進(jìn)行讀數(shù)等；故為：①裝置的氣密性不好； ②紅磷不足量；③未冷卻至室溫就打開彈簧夾；
（2）鐵絲在空氣中不能燃燒，不能消耗瓶內(nèi)的氧氣，壓強(qiáng)不變；
（3）由于紅磷燃燒生成了五氧化二磷固體，能使A瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小；硫燃燒生成了二氧化硫，二氧化硫的體積占據(jù)了消耗的氧氣的體積，B瓶內(nèi)的壓強(qiáng)幾乎無變化，但兩瓶是連通的，最終壓強(qiáng)相等，都比原先壓強(qiáng)小，所以打開彈簧夾時(shí)A和B兩瓶中均有水流入．
故答案為：紅磷在空氣中燃燒發(fā)出黃光，放出大量的熱，產(chǎn)生大量地白煙；水進(jìn)入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一；20%；難；不活潑；①裝置的氣密性不好； ②紅磷不足量；③未冷卻至室溫就打開彈簧夾；
（2）不能；鐵絲不能在空氣中燃燒，瓶內(nèi)壓強(qiáng)未減小，水不會(huì)倒吸．
（3）A和B．

點(diǎn)評 本題的難度不大，主要考查了測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的原理、注意事項(xiàng)等知識(shí)，解答本題的關(guān)鍵是掌握紅磷和硫燃燒生成物的性質(zhì)、觀察出裝置的特點(diǎn)．