Question

16．为测定空气中氧气的含量，甲、乙、丙三位同学用如图所示的装置分别进行了实验探究．
（1）甲同学：点燃红磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞．待红磷燃烧停止并冷却后，打开止水夹，观察到瓶中吸入水的体积约占瓶容积的$\frac{1}{5}$．
（2）乙同学：用碳替代红磷，完成上述实验，发现瓶内并没有吸入水，其原因是燃烧生成物是二氧化碳气体，瓶内气压不变．
（3）液面上升小于$\frac{1}{5}$的原因装置漏气、红磷量不足
（4）液面上升大于$\frac{1}{5}$的原因可能插入燃烧匙太慢．

Answer 1

分析 根据测定空气中氧气的含量的原理是燃烧物消耗空气中的氧气，然后生成物几乎不占空间，从而造成气压差，则进入的水就是消耗的氧气的量进行分析；

解答 解：（1）因为红磷燃烧消耗空气中的氧气，氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$，故集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶容积的$\frac{1}{5}$；
（2）测空气中氧气的含量主要是根据物质燃烧消耗空气中的气体造成气压减小，减小的体积就是氧气的体积，故生成物中不能有气体，用碳代替红磷，碳燃烧生成物是二氧化碳气体，瓶内气压不变，故不会进入水；
（3）根据在测定空气中氧气的体积分数时注意事项：装置的气密性要好；为了要耗尽瓶中的氧气，红磷必须是足量的；气体的体积受到温度的影响，要等到装置冷却至室温，再打开了弹簧夹等；因此可知达不到瓶中空气总体积的五分之一的原因可能是：装置漏气或红磷量不足或容器未冷却就打开止水夹．
（4）液面上升大于$\frac{1}{5}$的原因是：没有将弹簧夹夹紧，会导致实验中装置内的气体受热膨胀而逸出，因此测得氧气的体积分数大于五分之一；可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出，因此测定氧气体积分数增大；
答案：（1）$\frac{1}{5}$；（2）碳燃烧生成物是二氧化碳气体，瓶内气压不变．（3）装置漏气、红磷量不足；（4）可能插入燃烧匙太慢．

点评 本考点考查了空气中氧气的含量的探究，并且注重了实验方案的评价，对实验方案进行评价是近几年中考的一个重点．评价包括对实验方案的评价、实验过程的评价、实验结论的评价等，要认真把握．