Question

用来测定空气中氧气含量的方法很多，图Ⅰ所示的是用红磷在空气中燃烧的测定方法．实验过程是：

第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记．
第二步：点燃a内的红磷，迅速伸入集气瓶中并把塞子塞紧．
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被“吸入”集气瓶中，进入集气瓶中水的体积即为集气瓶中氧气所占的体积．
请完成下列问题：
（1）写出图中标号仪器的名称：a

燃烧匙

  b

烧杯

；若实验成功，瓶中水位将达

4

刻度线（填数字）
（2）第二步中“迅速”是防止空气受热膨胀而逸出，若缓慢操作，可能导致测得的结果

偏大

（“偏大”或“偏小”）
（3）集气瓶中剩余的气体主要是（填符号）

N₂

，从该实验可认识它的性质之一是：

不燃烧

．
（4）该实验的原理是用可燃物在空气中燃烧消耗氧气，使集气瓶中气压减小．有同学认为用
①硫粉   ②木炭   ③蜡烛   ④细铁丝四种物质代替红磷都可以．请从四种物质中选择一种，说明是否可以，并阐明理由：

选①②③不可以，理由是燃烧产生气体，不能使瓶中气压减少；选④不可以，理由是铁丝不能在空气中燃烧

．
（5）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图Ⅱ所示，凸透镜聚光点燃红磷），你认为改进后的优点是：

气密性好，可减小误差，防止生成的五氧化二磷逸散到空气中污染空气

．

Answer 1

分析：根据红磷燃烧的现象和测定空中氧气体积分数的原理、注意事项分析．我们常用燃烧红磷或白磷的方法，因为磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，从而得到正确的结论．保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数．

解答：解：（1）熟悉红磷燃烧时用到的仪器，则：图中标号仪器的名称：a 燃烧匙b 烧杯；若实验成功，瓶中水位将达 4刻度线．
（2）第二步中“迅速”是防止空气受热膨胀而逸出，若缓慢操作，可能导致测得的结果 偏大；
（3）由本实验还可以推知氮气的性质有：不溶于水；不能燃烧；不支持燃烧；化学性质比较稳定等．
（4）该实验的原理是用可燃物在空气中燃烧消耗氧气，使集气瓶中气压减小．有同学认为用①硫粉 ②木炭 ③蜡烛 ④细铁丝四种物质代替红磷都可以．但选①②③不可以，理由是燃烧产生气体，不能使瓶中气压减少；选④不可以，理由是铁丝不能在空气中燃烧；
（5）改进后装置的优点是：气密性好，可减小误差，防止生成的五氧化二磷逸散到空气中污染空气．
故答案为（1）a燃烧匙；b烧杯； 4；（2）偏大；（3）N₂，不燃烧．
（4）选①②③不可以，理由是燃烧产生气体，不能使瓶中气压减少；选④不可以，理由是铁丝不能在空气中燃烧不能燃烧；不支持燃烧；不溶于水；化学性质比较稳定等；
（5）气密性好，可减小误差，防止生成的五氧化二磷逸散到空气中污染空气．

点评：只有熟悉用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，才能正确解答本题．