Question

16．如图，是甲、乙两位同学进行空气中氧气体积含量的测定的图示．他们在燃烧匙里放入红磷，点燃后立即伸到盛有空气的集气瓶中，红磷燃烧．待集气瓶冷却至室温后，观察到的现象是烧杯中的水倒流到集气瓶中．但甲同学集气瓶中的水超过容积的$\frac{1}{5}$，而乙同学集气瓶中的水不足容积的$\frac{1}{5}$．请分析两位同学产生误差的原因：
甲同学  ①点燃的红磷向集气瓶中插入的速度太慢，部分空气从集气瓶口逸出；②止水夹没有加紧，部分空气逸出．
乙同学  ①红磷的量不足没有把氧气消耗完；②装置漏气．
该校研究性学习小组认为，镁条也能在空气中燃烧，产物同样
是固体．据此该小组用镁条代替红磷做同样实验，燃烧、冷却后打
开止水夹，却发现进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%．
如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的21%．现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气．

Answer 1

分析 红磷燃烧的产物是五氧化二磷，流进集气瓶中的水与集气瓶中氧气的体积相等；关于误差首先注意误差是小于 $\frac{1}{5}$，这样就与药品不能将氧气完全消耗有关，即红磷的量不足或者气密性等方面的问题，装置没有冷却到室温，就打开止水夹，也会造成结果偏小；如果结果偏大可能是由于部分空气逸出造成．
根据空气中氧气、氮气的体积分数考虑．

解答 解：甲同学误差是大于 $\frac{1}{5}$，可能的原因有：点燃的红磷向集气瓶中插入的速度太慢，部分空气从集气瓶口逸出，或者止水夹没有加紧，部分空气逸出；
乙同学误差是小于 $\frac{1}{5}$，可能的原因有：红磷的量不足没有把氧气消耗完；或者装置漏气或者装置没有冷却到室温就打开了止水夹；
空气中氧气体积分数是21%；氮气体积分数占78%，所以如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的21%；现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气．
故答案为：点燃的红磷向集气瓶中插入的速度太慢，部分空气从集气瓶口逸出；止水夹没有加紧，部分空气逸出；红磷的量不足没有把氧气消耗完；装置漏气；21；氮气．

点评 本考点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．