Question

8．某课外活动小组设计了测定中含量，如图1所示．

步骤有：①先用止水夹夹紧橡皮管；②点燃燃烧匙里红磷；③将燃烧匙插入广口瓶，并塞上塞子；④燃烧完毕后，打开止水夹．请根据实验回答下列问题：
（1）该实验的目的是测定空气中氧气的含量．
（2）该实验中，红磷需过量，目的是用红磷完全消耗瓶中空气里的氧气．
（3）待燃烧停止，集气瓶冷却到室温后，打开止水夹，观察到烧杯中水进入集气瓶，由此可知氧气约占总体积$\frac{1}{5}$．
（4）若将红磷换成炭粉，该能否获得成功？不能（填“能”或“不能”），理由碳粉燃烧产物是二氧化碳气体，导致瓶内气压无明显变化，水不会进入集气瓶．
（5）某同学对进行反思后，提出了改进方法（如图2所示），你认为改进后优点：装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果更准确．

Answer 1

分析 （1）根据测定空气中氧气的含量的原理解答；
（2）根据实验目的分析红磷过量的原因；
（3）根据氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$解答；
（4）根据木炭燃烧的产物是气体分析；
（5）根据该装置是密封装置分析其优点．

解答 解：
（1）该实验的目的是测定空气中氧气的含量；
（2）该实验要测空气中氧气的含量，因此要将瓶内空气中的氧气完全反应掉，因此红磷要稍过量；
（3）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水量约是集气瓶容积的$\frac{1}{5}$；由此可知氧气约占总体积的$\frac{1}{5}$；
（4）木炭燃烧产生CO₂是气体，瓶内压强不变，水不会倒流，因此换成木炭不可以；
（5）图2是用凹透镜将太阳光聚焦引燃红磷，避免因拨出橡皮塞引燃红磷造成气体逸出，造成实验误差，同时还可避免五氧化二磷逸散到空气中污染空气．
答案：
（1）测定空气中氧气的含量；
（2）用红磷完全消耗瓶中空气里的氧气；
（3）$\frac{1}{5}$；
（4）不能；碳粉燃烧产物是二氧化碳气体，导致瓶内气压无明显变化，水不会进入集气瓶；
（5）装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果更准确．

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．