题目内容
小雯同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图．该同学的实验步骤如下．请回答实验中有关问题：①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记．
②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞．
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹．
（1）该实验中红磷需稍过量，目的是
充分反应掉集气瓶中的氧气
充分反应掉集气瓶中的氧气
．（2）步骤②集气瓶中的现象是
产生大量白烟
产生大量白烟
，其反应的文字表达式为磷+氧气
五氧化二磷
| 点燃 |
磷+氧气
五氧化二磷
；步骤③中打开止水夹后观察到| 点燃 |
是
烧杯中水沿导管被吸入集气瓶中，且约占其容积的1/5
烧杯中水沿导管被吸入集气瓶中，且约占其容积的1/5
，由此可得出空气中氧气的体积分为| 1 |
| 5 |
| 1 |
| 5 |
（3）该实验可推论出氮气
难
难
（填“易”或“难”）溶于水和其化学性质为不支持燃烧也不能燃烧
不支持燃烧也不能燃烧
．（4）若实验完毕，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
装置漏气
装置漏气
；红磷量不足（或装置没有冷却到室温）
红磷量不足（或装置没有冷却到室温）
．（写出两条原因）（5）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法如图所示，你认为改进后的优点是：
保持装置有良好的气密性
保持装置有良好的气密性
．分析：（1）红磷过量，可使集气瓶中的氧气完全消耗，减少误差；
（2）红磷剧烈燃烧、放出大量热和产生大量白烟，由于红磷消耗了空气中的氧气使集气瓶内的压强减小，打开止水夹后观察到：水沿导管倒流进入集气瓶中，倒流至集气瓶容积的
处；
（3）在该实验中，剩余的气体主要是氮气，说明氮气不溶于水，氮气不能燃烧，也不能支持燃烧，化学性质稳定；
（4）进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5要从装置漏气，没有把氧气消耗完考虑；
（5）根据两个装置的不同点进行分析．
（2）红磷剧烈燃烧、放出大量热和产生大量白烟，由于红磷消耗了空气中的氧气使集气瓶内的压强减小，打开止水夹后观察到：水沿导管倒流进入集气瓶中，倒流至集气瓶容积的
| 1 |
| 5 |
（3）在该实验中，剩余的气体主要是氮气，说明氮气不溶于水，氮气不能燃烧，也不能支持燃烧，化学性质稳定；
（4）进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5要从装置漏气，没有把氧气消耗完考虑；
（5）根据两个装置的不同点进行分析．
解答：解：（1）红磷过量，可使集气瓶中的氧气完全消耗；
（2）步骤②集气瓶中的现象是：红磷剧烈燃烧、放出大量热和产生大量白烟；反应物是磷和氧气，生成物是五氧化二磷，反应条件是加热，所以文字表达式是：磷+氧气
五氧化二磷；由于红磷消耗了空气中的氧气使集气瓶内的压强减小，打开止水夹后观察到的现象是：水沿导管倒流进入集气瓶中，倒流至集气瓶容积的
处，可以得出空气中氧气的体积分数约为
；
（3）在该实验中，剩余的气体主要是氮气，说明氮气不溶于水，氮气不能燃烧，也不能支持燃烧，化学性质稳定；
（4）如果装置漏气会导致空气中氧气含量偏小，红磷量太少没有把装置内的氧气消耗完，也会导致空气中氧气含量偏小，没有冷却到室温就打开止水夹，也会导致空气中氧气含量偏小；
（5）改装后的装置密封，误差小，测量的更准确．
故答案为：（1）充分反应掉集气瓶中的氧气；
（2）产生大量白烟；磷+氧气
五氧化二磷；烧杯中水沿导管被吸入集气瓶中，且约占其容积的1/5；1/5；
（3）难；不支持燃耗也不能燃烧；
（4）装置漏气或红磷量不足或装置没有冷却到室温；
（5）保持装置有良好的气密性．
（2）步骤②集气瓶中的现象是：红磷剧烈燃烧、放出大量热和产生大量白烟；反应物是磷和氧气，生成物是五氧化二磷，反应条件是加热，所以文字表达式是：磷+氧气
| 点燃 |
| 1 |
| 5 |
| 1 |
| 5 |
（3）在该实验中，剩余的气体主要是氮气，说明氮气不溶于水，氮气不能燃烧，也不能支持燃烧，化学性质稳定；
（4）如果装置漏气会导致空气中氧气含量偏小，红磷量太少没有把装置内的氧气消耗完，也会导致空气中氧气含量偏小，没有冷却到室温就打开止水夹，也会导致空气中氧气含量偏小；
（5）改装后的装置密封，误差小，测量的更准确．
故答案为：（1）充分反应掉集气瓶中的氧气；
（2）产生大量白烟；磷+氧气
| 点燃 |
（3）难；不支持燃耗也不能燃烧；
（4）装置漏气或红磷量不足或装置没有冷却到室温；
（5）保持装置有良好的气密性．
点评：本题考查学生对实验原理与实验操作的理解与评价等，难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．
练习册系列答案
相关题目
某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示．该同学的实验步骤如下：
某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图．该同学的实验步骤如下：
如图所示，某同学设计了测定空气中氧气的体积分数的实验．在水槽中盛适量的稀氢氧化钠溶液，并滴入2～3滴酚酞试液，在小木片上固定一只短蜡烛（普通蜡烛1cm，或者生日蜡烛2～3cm），用火柴点燃蜡烛．把集气瓶倒扣在小木块上方，并将瓶口水封．几秒钟后，蜡烛火焰熄灭，水位上升．在水下用玻片盖上集气瓶，取出，量得集气瓶中水的体积小于集气瓶容积的| 1 |
| 5 |
| A、滴入2～3滴酚酞试液的目的是让溶液变红，便于观察集气瓶中的水位上升 |
| B、滴入酚酞试液后，一开始溶液变红，随着蜡烛的燃烧，溶液逐渐褪色 |
| C、进入集气瓶中水的体积偏少可能是因为瓶内的氧气没有完全消耗 |
| D、进入集气瓶中水的体积偏少可能是因为随着瓶内的氧气减少，蜡烛发生了不完全燃烧，生成了不能被氢氧化钠溶液吸收的CO等气体 |