Question

某化学兴趣小组同学设计了多组实验装置测定空气中氧气的含量．

（1）甲同学设计如图甲装置进行实验．实验过程中观察到烧杯中的水被倒吸入集气瓶中，其原因是

 

． 实验过程中经常会出现水小于

1

5

的结果，请你分析可能原因之一是

 

．
（2）乙同学设计计出了如图乙所示的实验装置．
实验过程：
①检查装置的气密性，气密性良好；
②在集气瓶里装进适量a 体积的水，燃烧匙里放一块白磷（40℃即可燃烧），按图示装置连接仪器，然后在酒精灯上把玻璃棒下端加热，玻璃棒的作用为

 

；（注：集气瓶内的长导管已接近瓶底）
③把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，现象为

 

，该反应的文字表达式为：

 

；（注：白磷与红磷燃烧的产物、现象均相同）
④待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c．
从白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是

 

；
⑤根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数．已知C=60ml，a=10ml，则b=

 

ml，得出结论，氧气的体积分数为

 

．
实验反思：
①组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a 体积的水”非常不理解．咨询了组长小明之后，他终于明白“a 体积的水”的作用，其一是为了加快④步骤中集气瓶的冷却速度；其二则主要是

 

．
②在上述实验中，下列操作的实施和实验现象的出现，会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是

 

．
A．装置气密性不好             B．实验前集气瓶里没有装a 体积的水
C．集气瓶没有冷却到室温        D．用红磷代替白磷（红磷的着火点在240℃左右）

Answer 1

考点：测定空气里氧气含量的探究,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：本题是测定氧气在空气中的体积分数的实验探究，要把空气中的氧气消耗掉，在本实验中用的是红磷和白磷；要使本实验成功，必须注意以下几点：①装置的气密性好；②白磷足量；③必须冷却到室温再读数．本题中甲同学设计如图甲装置进行实验，实验过程中观察到烧杯中的水被倒吸入集气瓶中，从白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是其原因是没有关闭止水夹；进入集气瓶中水的体积小于五分之一，有可能有以下几点：红磷的量不足、没有冷却就读数；白磷在空气中燃烧的现象：发黄光、放出热量、冒出大量的白烟，磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷．实验前集气瓶里要装进适量a体积的水的作用是：形成液封，防止实验过程中集气瓶内的气体从长导管中向外逸散而影响实验结果；从白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是先下降，后上升，因为开始时，燃烧放热使气体体积膨胀，冷却后收缩，因此先下降，后上升；根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数，已知C=60ml，a=10ml，a上面的空气五等分，则b=20mL；因此氧气的体积分数=

10mL

50mL

×100%=20%；在上述实验中，下列操作的实施和实验现象的出现，会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是：实验前集气瓶里没有装a体积的水，使一部分气体在导管逸出．

解答：解：（1）本题中甲同学设计如图甲装置进行实验，实验过程中观察到烧杯中的水被倒吸入集气瓶中，其原因是没有关闭止水夹；进入集气瓶中水的体积小于五分之一，有可能有以下几点：红磷的量不足、没有冷却就读数；故答案为：没有关闭止水夹；红磷的量不足（合理即可）；
（2）白磷在空气中燃烧的现象：发黄光、放出热量、冒出大量的白烟；磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷．从白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是先下降，后上升，因为开始时，燃烧放热使气体体积膨胀，冷却后收缩，因此先下降，后上升；根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数，已知C=60ml，a=10ml，a上面的空气五等分，则b=20mL；因此氧气的体积分数=

10mL

50mL

×100%=20%；实验前集气瓶里要装进适量a体积的水的作用是：形成液封，防止实验过程中集气瓶内的气体从长导管中向外逸散而影响实验结果；在上述实验中，下列操作的实施和实验现象的出现，会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是：实验前集气瓶里没有装a体积的水，使一部分气体在导管逸出；故答案为：实验过程：②引燃白磷；③发黄光、放出热量、冒出大量的白烟；磷+氧气

点燃

五氧化二磷；④先下降，后上升；⑤20；20%；实验反思：①形成液封，防止实验过程中集气瓶内的气体从长导管中向外逸散而影响实验结果；②；实验前集气瓶里要装进适量a体积的水的作用是：形成液封，防止实验过程中集气瓶内的气体从长导管中向外逸散而影响实验结果；B；

点评：本考点是用白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．