Question

5．某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图．该同学的实验步骤如图：
①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记．
②在a仪器内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞．
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹．请回答下列问题：
（1）写出相关仪器的名称：a燃烧匙；b烧杯．
（2）步骤②中红磷燃烧的现象是产生大量白烟，当燃着的红磷熄灭后，步骤③的横线上应填写集气瓶冷却至室温，水能进入集气瓶中，其原因是红磷燃烧消耗了空气中的氧气，使集气瓶内压强减小．
（3）该实验中红磷需稍过量，目的是使空气中的氧气全部消耗完．
（4）由此可得出空气中氧气的体积分数约为15，若将红磷换成木炭，该实验能不能获得成功？并写出其原因．不能，因为木炭燃烧后生成了二氧化碳气体，使集气瓶中压强未减小．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器解答；
（2）根据红磷燃烧的现象及注意事项分析解答；
（3）根据为了使集气内的氧气完全消耗完在做实验时红磷要过量解答；
（4）根据木炭和氧气反应又生成二氧化碳，没有改变集气瓶内的压强，达不到实验目的解答．

解答 解：
（1）根据实验室常用仪器可知：a．燃烧匙；b．烧杯；
（2）红磷燃烧的现象是产生大量白烟，放热；当燃着的红磷熄灭后，要等到集气瓶冷却至室温，打开止水夹，水能进入集气瓶中，其原因是：红磷燃烧消耗了空气中的氧气，使集气瓶内压强减小；
（3）为了使集气内的氧气完全消耗完在做实验时红磷要过量；
（4）定空气中氧气的体积分数利用的是压强的改变，所以若把红磷换成木炭，木炭和氧气反应又生成二氧化碳，没有改变集气瓶内的压强，达不到实验目的．
答案：（1）a．燃烧匙；b．烧杯；
（2）产生大量白烟；集气瓶冷却至室温；红磷燃烧消耗了空气中的氧气，使集气瓶内压强减小；
（3）使空气中的氧气全部消耗完
（4）不能，因为木炭燃烧后生成了二氧化碳气体，使集气瓶中压强未减小．

点评 在做测定空气中氧气的体积分数实验时选择的药品只能跟空气中的氧气反应不能跟其它物质发生反应，同时还不能产生气体．