Question

11．某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究．
【小组讨论】（1）讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其他成分反应而且生成物为固体．他们应该选择B（填序号），为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证足量．
A．蜡烛         B．红磷          C．硫           D．木炭
（2）小组同学共同设计图1所示的两套装置，你认为合理的是A（填序号）．为了确保实验的成功，在装药品之前应该检查装置气密性．

【小组实验】在讨论的基础上，他们分组进行了实验．
【数据分析】实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100mL）

组别	1	2	3	4	5	6
进入集气瓶中水的体积/mL	20	21	19	20	22	19

（3）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$．
通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的性质是难溶于水、不助燃、不可燃．
（4）图2所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号．下列说法中不正确的是D．
A．集气瓶内加入少量水可防止瓶底炸裂
B．该实验所用红磷的量不足可能造成气体减少的体积小于五分之一
C．实验时，点燃的红磷要立即伸入集气瓶中，并塞紧橡胶塞
D．红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹．

Answer 1

分析 （1）红磷能在空气中燃烧，且生成物是固体物质；红磷过量或足量能保证将集气瓶中氧气消耗尽．
（2）为保证红磷与空气中的氧气充分反应，必须把红磷放在集气瓶的中下部；检验装置的气密性是为了确保准确测空气组成，减少误差．
（3）剩余气体量不变证明其难溶于水亦不能燃烧且不与红磷反应，只有氧气才能与红磷反应；
（4）测定空气中氧气含量的实验结论是氧气约占空气体积的 1/5，要想结论准确，做该实验时，装置的气密性要好；药品的量要足，把氧气全部耗尽；等到装置冷却到室温再打开弹簧夹读数等等．红磷燃烧的产物是五氧化二磷固体，现象应是大量的白烟，不是烟雾．燃烧结束后立刻打开弹簧夹，膨胀的气体会排出一部分，测量的结果会大于 1/5．

解答 解：（1）蜡烛和硫磺与氧气反应，生成物中有气体，不能准确测定空气中氧气的含量，只有红磷在空气中与氧气反生成固体物质，不影响空气成份的测定，故选B；也只有红磷足量或过量，才能完全消耗集气瓶中的氧气；
（2）保证集气瓶中的氧气与红磷完全反应，故选A；为了保证实验能够成功，实验前应该检查装置的气密性，确保成功测定空气主要组成成分；
（3）剩余气体量不变证明其难溶于水亦不能燃烧且不与红磷反应．
（4）A、集气瓶中加入少量水的作用一是可以使集气瓶快速冷却，二是要防止瓶底炸裂，所以A正确；
B、红磷足量，能把氧气全部耗尽，而红磷量不足，瓶内氧气不能耗尽，使结果小于五分之一，所以B正确；
C、实验时，点燃的红磷要立即伸入集气瓶中，并塞紧橡皮塞，若不能立即塞紧会使结果偏大，故C正确；
D、红磷燃烧的现象应是大量的白烟，不是白雾，所以D不正确．
故选D．
故答案为：
（1）B；足量（或过量）；
（2）A；检查装置气密性．
（3）$\frac{1}{5}$；难溶于水、不助燃、不可燃；
（4）D．

点评 本题主要考查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，难度稍大．