Question

某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究：
【集体讨论】
（1）讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其他成分反应，而且生成物为固体．他们应该选择（填编号）______．
A．镁条  B．红磷  C．硫粉  D．铁丝
（2）小组同学共同设计了如图1所示的装置，为了确保实验的成功，在装药品之前应该______．

【分组实验】在讨论的基础上，他们分组进行了实验．
【数据分析】实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为l00mL）

组别	1	2	3	4	5	6
进入集气瓶中水的体积/mL	20	21	19	20	22	18

（3）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的______，通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的物理性质是______．
（4）造成第6组同学结果偏低的原因可能是______．
【实验拓展】如图2所示是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置．主要操作是：在实际容积为l50mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图2连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃．
（5）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是______；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为______mL．
（6）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？______（填写序号）．
A．加快集气瓶冷却
B．液封导气管末端以防气体逸出
C．缓冲集气瓶内气压的骤然升高
D．吸收五氧化二磷、

Answer 1

【答案】分析：本题是测定氧气在空气中的体积分数的实验探究，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其他成分反应，而且生成物为固体，因此应该选择红磷；因为红磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，而镁条不仅与氧气反应还与氮气反应，硫粉燃烧生成二氧化硫气体，铁丝在空气中不燃烧，所以都不可以；为了确保实验的成功，在装药品之前应该：检查装置的气密性；通过整理数据分析：大多数同学都验证出氧气约占空气体积的五分之一；通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的物理性质是：难溶于水；要使本实验成功，必须注意以下几点：①装置的气密性好；②红磷足量；③必须冷却到室温再读数．白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是：先下降后上升，因为瓶内的气体先受热体积膨胀，后冷却；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为：50mL+20mL=70mL；集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起的作用是：加快集气瓶冷却、液封导气管末端以防气体逸出、缓冲集气瓶内气压的骤然升高、吸收五氧化二磷等．
解答：解：（1）应该选择红磷，因为红磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，而镁条不仅与氧气反应还与氮气反应，硫粉燃烧生成二氧化硫气体，铁丝在空气中不燃烧，所以都不可以，故答案为：B
（2）为了确保实验的成功，在装药品之前应该：检查装置的气密性，故答案为：检查装置的气密性
（3）通过整理数据分析：大多数同学都验证出氧气约占空气体积的五分之一；通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的物理性质是：难溶于水；故答案为：；难溶于水；
（4）要使本实验成功，必须注意以下几点：①装置的气密性好；②红磷足量；③必须冷却到室温再读数；故答案为：红磷量不足或没有冷却至室温（合理即可）
（5）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是：先下降后上升，因为瓶内的气体先受热体积膨胀，后冷却；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为：50mL+20mL=70mL，故答案为：先下降后上升；70；
（6）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起的作用是：加快集气瓶冷却、液封导气管末端以防气体逸出、缓冲集气瓶内气压的骤然升高、吸收五氧化二磷等，故答案为：A、B、C、D
点评：本考点是测定氧气在空气中的体积分数，属于实验方法和过程的探究．这类探究实验中要注意以下几点：①装置的严密性②所用药品的量③生成物的状态④读数时要冷却到原温度等．要具体问题具体分析，根据设计的步骤中不同的现象去思考，从而得出正确的结论．本考点经常出现在选择题、填空题和实验题中．