Question

13．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：
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．请回答下列问题：
（1）该实验中红磷需稍过量，目的是将空气中氧气完全反应掉；
（2）实验过程中会观察到红磷燃烧发出黄光、冒出大量的白烟等实验现象．
（3）实验后，如果发现气体减少的体积小于$\frac{1}{5}$
请你分析三种可能造成这样结果的原因：
①没有冷却到室温就打开止水夹；
②装置漏气；
③红磷量不足等．

Answer 1

分析 （1）根据红磷稍过量的目的是将空气中氧气完全反应掉解答；
（2）红磷燃烧的现象：产生大量白烟，放出热量；
（3）如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败．只有熟悉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，才能正确解答本题．

解答 解：（1）该实验中红磷稍过量，目的是将空气中氧气完全反应掉；故填：将空气中氧气完全反应掉；
（2）红磷燃烧发出黄光、冒出大量的白烟，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五分之一；故填：红磷燃烧发出黄光、冒出大量的白烟；
（3）装置漏气最终会使瓶内气体减少的少，水倒流入瓶内的就少；红磷量不足，没有将氧气完全消耗；没有冷却到室温就打开止水夹，瓶内气压比室温下偏大，水倒流入瓶内的就少，这样都会使进入集气瓶的水不足容积的五分之一；
故答案为：
（1）将空气中氧气完全反应掉；
（2）红磷燃烧发出黄光、冒出大量的白烟；
（3）①没有冷却到室温就打开止水夹；②装置漏气；③红磷量不足等；

点评 此题是关于对空气中氧气含量的实验考查，解题的关键是了解空气中氧气的含量以及相关的实验要求，属于开放型实验分析题，熟练掌握测定的原理、实验的注意事项、实验的现象等是解题的关键．