Question

12．如图1所示，某同学设计了测定空气中氧气含量的实验装置，操作顺序为：①在集气瓶中先装入少量水，然后把该集气瓶余下空间划分为五等份     ②导管处先用止水夹夹住，再在燃烧匙里放入一定量的红磷，点燃后迅速放入集气瓶里，塞紧橡皮塞     ③待燃着的红磷自行熄灭后，振荡集气瓶，使瓶内温度降至室温
④打开止水夹a，观察现象．　　

（1）在集气瓶中先装入少量水有什么好处？可以降温和吸收有害物质；
（2）红磷燃烧的文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷，待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹出现的实验现象是：
烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处；
（3）该实验的结论是：氧气约占空气体积的五分之一；
（4）在红磷燃烧时，如果没有先将导管用止水夹a夹住，将会产生什么现象？
对实验结果会有什么影响？
现象：红磷燃烧时，导管口有气泡冒出，
影响：测定结果偏大，
（5）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2 ），你认为改进后的优点（写出一条即可）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 只有熟悉用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项及误差分析，才能正确解答本题．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）水能吸收燃烧产生的热量，吸收生成的有害物质五氧化二磷，故填：可以降温和吸收有害物质；
（2）红磷燃烧生成五氧化二磷，待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处；故填：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处；
（3）进入的水的体积即为氧气的体积，故填：氧气约占空气体积的五分之一；
（4）红磷燃烧时，止水夹要先夹住橡皮管的原因是：防止红磷开始燃烧时空气受热膨胀，从导气管泄露出去，导致装置冷却后进入的水偏多；故填：红磷燃烧时，导管口有气泡冒出；测定结果偏大；
（5）图2是用凸透镜将太阳光聚焦引燃红磷，避免因拨出橡皮塞引燃红磷造成气体逸出，造成实验误差，同时还可避免五氧化二磷逸散到空气中污染空气，故填：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 本考点是测定氧气在空气中的体积分数，实验中要注意装置的严密性、所用药品的量、生成物的状态、误差分析、对实验现象的分析等，培养了学生的分析推理能力和严谨的实验态度．