Question

【题目】为验证空气中氧气的体积分数，小明按图甲所示的装置进行了多次实验，发现每次测得的氧气体 积分数总是远小于 21%，他认为误差主要由实验装置造成，于是改用图乙装置进行实验，步骤如下：

①连接装置并检查气密性．

②在量筒内加入 100 毫升的水．

③在广口瓶中加入少量水，使瓶内空气体积为 250 毫升．

④在燃烧匙内放入过量的红磷，塞紧瓶塞，关闭止水夹，接通电源 使电烙铁发热，点燃红磷后，断开电源．

⑤燃烧结束并充分冷却后，打开止水夹，待量筒内水面不再下降时，记录量筒内水的体积为 60 毫升．

（1）小明按如甲装置进行实验时，该如何检查装置的气密性_______

（2）与装置甲相比，装置乙可以减小实验误差，其原因是_______：

（3）根据本实验数据，计算出空气中氧气的体积分数为_______．

（4）小强同学按图 1 所示装置测定空气中氧气的含量，并用压强传感器实时地传回集气瓶内压强—时间关系图（该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压，p和 p’分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压），下列说法正确的是_______

A.燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响

B.反应开始时集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热造成

C.p=0.79p0，p’=p0 是因为红磷比木炭消耗的氧气多

D.由图 3 可推出空气中氧气的含量

Answer 1

【答案】将导管一端插入水中，打开止水夹，双手紧握集气瓶外壁，导管口冒气泡，说明气密性好 改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸造成实验误差 16% b

【解析】

（1）检验此装置的气密性时，可将导管一端插入水中，用手紧握广口瓶外壁，观察水中的导管口是否有气泡冒出，如果有气泡冒出，说明装置气密性好，故填将导管一端插入水中，打开止水夹，双手紧握集气瓶外壁，导管口冒气泡，说明气密性好。

（2）与装置甲相比，装置乙中使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是：改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而而造成实验误差，故填改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸造成实验误差；

（3）量筒内减少的水的体积为氧气的体积，氧气的体积=100mL-60mL=40mL，空气中氧气的体积分数为×100%＝16%,故填16%。

（4）a．若所用药品过少，就不会将装置内的氧气耗尽，会导致实验结果出现误差，选项错误；

b．反应开始时，物质燃烧放出大量的热，气体体积受热膨胀，所以集气瓶中压强瞬间变大的是由燃烧放热造成的，选项正确；

c．p=0.79p0，p′=p0是因为红磷燃烧生成物是固体，而木炭燃烧生成物是气体，选项错误；

d．由于碳与氧气反应生成二氧化碳，虽然都消耗了氧气，但又生成了气体，装置内气体压强保持不变，无法测定，选项错误，故选b。