Question

12．空气中氧气含量测定的再认识．
【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图1），该实验中选择使用汞的优点有BCD（选填序号）；
A、实验过程中没有污染    B、在汞槽中起到液封作用
C、生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气    D、能将密闭装置内空气中的氧气集合耗尽

【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2），兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%．
【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？
【进行猜想】
（1）装置漏气；
（2）红磷的量不足，装置内氧气有剩余；…
【实验与交流】为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师利用传感器技术定时测定了实验装置（如图3）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变趋势如图4所示．

其中X曲线表示的是温度（填“温度”或“氧气的浓度”）；
【反思拓展】
（1）结合X、Y两条曲线，解释如图2中BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热温度升高，压强增大，同时消耗氧气，使气压减小．BC段燃烧放热造成的压强增大强于氧气减少造成的压强减小；
（2）在老师的指导下，小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%，请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因白磷的着火点比红磷的着火点低．

Answer 1

分析 【经典赏析】根据使用汞的优点进行分析解答；
【进行猜想】根据本探究实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用药品红磷的量，必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度；④生成物的状态一般要求是固态等；
【实验与交流】根据红磷燃烧放出热量分析解答；
【反思拓展】根据反应原理及曲线图进行分析解答；
根据白磷的着火点比红磷的着火点低解答．

解答 解：【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图1）．该实验中选择使用汞的优点有在汞槽中起到液封作用；生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气；能将密闭装置内空气中的氧气集合耗尽，故选BCD；
【进行猜想】测出的氧气的含量常常远低于$\frac{1}{5}$，可能的原因是：①装置漏气，②红磷的量不足，装置内氧气有剩余，③未冷却至室温就打开了止水夹等．故填：红磷的量不足；
【实验与交流】红磷燃烧放出热量，温度升高，冷却后温度降低，X曲线表示的是温度；故填：温度；
【反思拓展】（1红磷燃烧放热温度升高，压强增大，同时消耗氧气，使气压减小．BC段燃烧放热造成的压强增大强于氧气减少造成的压强减小．故填：红磷燃烧放热温度升高，压强增大，同时消耗氧气，使气压减小．BC段燃烧放热造成的压强增大强于氧气减少造成的压强减小；
（2）在老师的指导下，小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%．产生上述结果的主要原因是白磷的着火点比红磷的着火点低；故填：白磷的着火点比红磷的着火点低．

点评 本考点是用红磷测定氧气在空气中的体积分数，属于实验方法和过程的探究．这类探究实验要具体问题具体分析，根据设计的步骤中不同的现象去思考、去探究，从而回答题目给出的问题．本考点主要出现在填空题和实验题中．