Question

12．如图是“空气中氧气含量的测定”的实验．甲生设计了如下实验方案：在燃烧匙内盛过量红磷，点燃后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，待红磷熄灭，集气瓶冷却到室温，打开弹簧夹，水进入集气瓶．回答下列问题：
（1）实验过程中，观察到的主要现象是红磷燃烧产生大量白烟，进入集气瓶中的水约占其体积的$\frac{1}{5}$
（2）乙生用上述实验装置测 定的结果是：空气中氧气含量与正常值有较明显的偏差（进入集气瓶的水的体积小于集气瓶内空气容积的$\frac{1}{5}$）．其操作上的原因可能是（答两种）瓶塞未塞紧装置漏气、红磷量不足使瓶中氧气未消耗完或集气瓶未冷却至室温就打开弹簧夹．
（3）丙生也设计了一个 实验方案，装置和操作同上，只不过用木炭代替了红磷．当木炭停止燃烧，集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹后，水能否进入集气瓶？不能其理由是因为木炭燃烧生成的二氧化碳是气体，且消耗的氧气与生成的二氧化碳体积几乎没变，木炭燃烧前后集气瓶中的压强不变，因此水不能进入集气瓶．

Answer 1

分析 本题中空气中氧气的含量，是用红磷测定的，保证该实验成功的关键是：①装置的气密性要好；②红磷要足量；③必须冷却到室温再读数；④做实验要迅速等．做本实验时，要注意把空气中的氧气充分消耗掉，而又不能加入新的气体．

解答 解：（1）实验过程中，观察到的主要现象是：红磷剧烈地燃烧，产生大量的白烟；打开弹簧夹时，烧杯中的水进入集气瓶，并且约占集气瓶容积的五分之一．
故填：红磷燃烧产生大量白烟，进入集气瓶中的水约占其体积的$\frac{1}{5}$；
（2）红磷不足、装置漏气、点燃后没有迅速伸入集气瓶并塞紧橡皮塞、没有冷却到室温就打开弹簧夹等都能使测定的结果偏小．
故填：瓶塞未塞紧装置漏气；红磷量不足使瓶中氧气未消耗完或集气瓶未冷却至室温就打开弹簧夹；
（3）因为木炭燃烧生成的二氧化碳是气体，且消耗的氧气与生成的二氧化碳体积几乎没变，木炭燃烧前后集气瓶中的压强不变，因此水不能进入集气瓶，因此不能用木炭代替红磷；故答案为：不能，因为木炭燃烧生成的二氧化碳是气体，且消耗的氧气与生成的二氧化碳体积几乎没变，木炭燃烧前后集气瓶中的压强不变，因此水不能进入集气瓶．

点评 本考点考查了空气中氧气含量的探究，选择药品时要注意：空气中的氧气要充分消耗掉，而又不能加入新的气体．因此应该考虑用红磷、白磷、铜丝等，他们与氧气反应生成物是固体，几乎不占空间．本考点主要出现在填空题和实验题中．