Question

如图是空气中氧气体积分数测定的实验装置．
①实验中看到在集气瓶内产生的现象是：

 

．
②实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的

1

5

，你认为导致这一结果的原因可能是

 

 和

 

（任写两条）
③待燃烧停止，白烟消失并冷却到室温后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，由本实验还可以推知氮气的哪一性质？试写出其中一种

 

．

Answer 1

考点：空气组成的测定

专题：空气与水

分析：空气中氧气体积分数测定实验原理：利用红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数．
①从实验中看到在集气瓶内红磷燃烧的现象；冷却到室温后，左边集气瓶内气体体积变小，打开止水夹，在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，由于氧气大约占空气总体积的1/5，把以烧杯内的进入集气瓶内的水大约占集气瓶体积的1/5去分析解答；
②从水测得的氧气的体积分数偏小的原因去分析解答；
③从红磷充分燃烧后集气瓶内剩余的气体主要是氮气，由于集气瓶内的水进入总体积的1/5后，液面不再继续上升，说明氮气不溶于水去分析解答；

解答：解：空气中氧气体积分数测定实验原理：利用红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数．
①实验中看到在集气瓶内红磷燃烧时会发出黄色火焰，产生大量的白烟，等并冷却到室温后，左边集气瓶内气体体积变小，打开止水夹，在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，由于氧气大约占空气总体积的1/5，把以烧杯内的进入集气瓶内的水大约占集气瓶体积的1/5；故答案为：黄色火焰，产生大量白烟，烧杯中的水沿导管进入集气瓶中约占集气瓶体积的1/5；
②水由于所用红磷的量不足，造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗，所以会使所测得的氧气的体积分数偏小；如果装置漏气，会使外面的空气进入集气瓶，导致测得氧气的体积分数偏小；如果还没有冷却到室温后，打开止水夹，由于温度较高，集气瓶内的气体体积变小的差值不到集气瓶体积的1/5；故答案为：红磷的量不足      装置的气密性不好   燃烧停止还没有冷却到室温后，打开止水夹；
③红磷充分燃烧后集气瓶内剩余的气体主要是氮气，由于集气瓶内的水进入总体积的1/5后，液面不再继续上升，说明氮气不溶于水；故答案为：氮气不溶于水．

点评：记住空气中氧气体积分数测定的实验原理：利用红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数．