Question

如图1所示装置可粗略地测定空气中氧气和氮气的体积比．分析下列各步操作，回答问题：
（1）在试管底部铺一层细沙，并放一小块擦干的白磷，先关闭活塞，把螺旋状铜丝在酒精灯上加热后迅速插入大试管中并接触白磷，将胶塞塞紧，观察到的现象是

白磷燃烧，发出黄色火焰，放出热量，生成浓厚的白烟

，白磷燃烧的文字表达式是

磷+氧气

点燃

五氧化二磷

．
（2）待试管冷却后，打开活塞，观察到的现象是

水被吸入集气瓶约占集气瓶容积的1/5

；证明空气中氧气和氮气的体积比为

1：4

；此实验同时说明氧气具有

助燃性

的性质，氮气的性质是①

难溶于水

②

化学性质不活泼

．
（3）上述实验可用来测定空气中的含氧量，在做实验时，若水的高度没有达到预期的高度，这可能是由哪些原因引起的

红磷量不足

；

未等到冷却到室温就打开止水夹

；

装置漏气

．
（4）同学们又设计了如图2所示的方案一和方案二来测定氧气含量．

两个方案的实验测定结果不同，测定结果比较准确的是方案

方案二

，原因是

气密性好

．

Answer 1

分析：（1）掌握磷燃烧的现象，书写文字表达式；
（2）空气中氧气约占其体积的五分之一，磷燃烧生成了五氧化二磷，消耗氧气，使集气瓶内压强减小，水被倒吸入集气瓶，若装置漏气，则倒吸的水量减少甚至不会倒吸．
（3）产生误差的原因可以从装置的气密性、药品的用量、装置是否冷却等方面进行评价；
（4）本实验中用的是红磷和白磷，方案二中白磷的着火点比较低，装置设计的也比较好，操作简单，并且试管内的空气也不会逸散出来，比较严密．

解答：解：
（1）白磷燃烧时发出黄光，放出热量，生成的五氧化二磷是白色固体，形成浓浓的白烟，所以本题答案为：白磷燃烧，发出黄色火焰，放出热量，生成浓厚的白烟；
（2）空气中氧气约占其体积的五分之一，磷燃烧消耗氧气使集气瓶内压强减小，水被倒吸入集气瓶，证明空气中氧气和氮气的体积比为 1：4；此实验同时说明氧气具有 助燃性的性质，氮气的性质是①难溶于水②化学性质不活泼；
（3）若红磷的量不足，导致不能将装置内的氧气完全反应掉，因此测得氧气的体积分数小于五分之一；若装置漏气，导致空气进入集气瓶内，因此测得的氧气的体积分数小于五分之一；若未等到装置冷却到室温，就打开止水夹，会使集气瓶内的气体处于膨胀状态，因此测得的氧气体积分数会小于五分之一．
本题答案为：①红磷量不足；②未等到冷却到室温就打开止水夹；③装置漏气．
（4）方案二中白磷的着火点比较低，装置设计的也比较好，操作简单，并且试管内的空气也不会逸散出来，比较严密，故答案为：方案二；气密性好；
故答案为：（1）白磷燃烧，发出黄色火焰，放出热量，生成浓厚的白烟，磷+氧气

点燃

五氧化二磷．
（2）水被吸入集气瓶约占集气瓶容积的1/5； 1：4；助燃性，①难溶于水②化学性质不活泼．
（3）红磷量不足； 未等到冷却到室温就打开止水夹； 装置漏气．
（4）方案二，气密性好

点评：本题考查了空气中氧气含量的测定，探究测定空气中氧气含量的误差分析，解答此类试题时，可以从药品的用量、装置的气密性以及装置是否冷却等方面分析解答即可．