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）甲同学设计图1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2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（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：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

 

．

Answer 1

考点：空气组成的测定

专题：空气与水

分析：（1）根据白磷燃烧消耗氧气解答；进入集气瓶中水的体积小于五分之一，有可能有以下几点：装置漏气、红磷的量不足、没有冷却就读数；
（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．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解答．

解答：解：
（1）白磷燃烧消耗氧气，产生压强差，烧杯中的水被倒吸入集气瓶中；进入集气瓶中水的体积小于五分之一，有可能有以下几点：装置漏气、红磷的量不足、没有冷却就读数；
（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%=

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；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．
答案：
（1）氧气被消耗，产生压强差；装置漏气、红磷的量不足、没有冷却就读数等；
（2）②引燃白磷；④先下降，后上升；⑤20；=

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；
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

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．