Question

1．在“空气中氧气含量的测定”实验探究中，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，待红磷火焰熄灭，集气瓶冷却至室温，打开铁夹，水注入集气瓶．（实验装置如下图所示）回答下列问题：
①实验过程中，观察到的主要现象是燃烧，产生大量的白烟．反应的文字表达式是磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．集气瓶中剩余的气体主要是氮气．由此可以推断集气瓶中剩余气体的性质是不支持燃烧，也不溶于水．
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，其操作上的原因可能是（要求答出两种）：红磷不足，装置漏气．
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，打开铁夹后，水能否进入集气瓶？为什么？不能，碳与氧气反应生成了二氧化碳气体，没有产生压强差．
④丁生对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2所示 ），你认为改进后的优点是：气密性好，可减小误差，防止生成的五氧化二磷逸散到空气中污染空气．

Answer 1

分析 ①红磷在空气中能够剧烈地燃烧，放出大量的热，产生大量的白烟；结合空气的组成来分析；
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可以使测定的结果不准确；
③用木炭代替了红磷，水不会进入集气瓶，因为碳与氧气反应生成了二氧化碳气体，内外没有产生压强差；
④根据装置的不同点对比分析优点．

解答 解：①实验过程中，观察到的主要现象是：红磷燃烧，产生大量的白烟；磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷；最后剩余的气体是氮气，氮气不支持燃烧，也不溶于水．故填：燃烧，产生大量的白烟；磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；氮气；不支持燃烧，也不溶于水；
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和实际结果不相符．
故填：红磷不足；装置漏气；
③用木炭代替了红磷，水不会进入集气瓶，因为碳与氧气反应生成了二氧化碳气体，内外没有产生压强差．故答案为：不能，碳与氧气反应生成了二氧化碳气体，没有产生压强差；
④图2是用凸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．故填：气密性好，可减小误差，防止生成的五氧化二磷逸散到空气中污染空气．

点评 本考点是测定氧气在空气中的体积分数，实验中要注意装置的严密性、所用药品的量、生成物的状态、误差分析、对实验现象的分析等，培养了学生的分析推理能力和严谨的实验态度．