Question

2．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）组装仪器，检查装置的气密性；
（3）将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立刻伸入瓶内，塞紧橡皮塞；
（4）充分反应后，待集气瓶冷却，打开止水夹；请回答下列问题：
①该实验中红磷足量的目的是使空气中的氧气全部消耗完；红磷燃烧的现象是，产生大量白烟，放出大量的热，发出黄白色火焰．
②步骤（4）中打开止水夹后观察的现象是水沿导管进入集气瓶，最终进入的水约是$\frac{1}{5}$．
③若实验中进入集气瓶的水小于$\frac{1}{5}$，原因可能是：装置漏气；红磷量不足．（任写两点）
④不改变实验条件情况下，红磷不能（填‘能’或‘不能’）用硫代替．
⑤由本实验可以推测出氮气具有的性质是：氮气难溶于水．（任写一点）
⑥假若成年人一天吸进体内的氧气大约是8L，则成年人一天需要吸入体内约38L空气．

Answer 1

分析 本题是测定空气中氧气的含量，我们常用燃烧红磷或白磷的方法，因为磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，从而得到正确的结论．因此在选择可燃物时，必须考虑到：燃烧的条件；生成物的状态；不与空气中其他物质发生反应．保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数．

解答 解：①为了使集气内的氧气完全消耗完在做实验时红磷要过量，红磷燃烧的现象是产生大量白烟，放出大量的热，发出黄白色火焰．
②红磷消耗了空气中的氧气使集气瓶内的压强减小，进入水的体积约为容积的$\frac{1}{5}$；
③若实验中进入集气瓶的水小于$\frac{1}{5}$，原因可能是：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；
④测定空气中氧气的体积分数利用的是压强的改变，所以若把红磷换成硫，硫和氧气反应又生成二氧化硫，没有改变集气瓶内的压强，达不到实验目的；
⑤红磷消耗了空气中的氧气使集气瓶内的压强减小，进入水的体积约为容积的$\frac{1}{5}$，说明氮气难溶于水或氮气不支持燃烧；
⑥气中氧气的体积分数约为21%，成年人每分钟大约需要吸入8L氧气，大致需要空气是：8L÷21%=38L．
答案：
①使空气中的氧气全部消耗完；产生大量白烟；
②$\frac{1}{5}$：
③装置漏气；红磷量不足；
④不能；
⑤氮气难溶于水；
⑥38．

点评 本考点考查了空气中氧气的含量的探究，并且注重了实验方案的评价，对实验方案进行评价是近几年中考的一个重点．评价包括对实验方案的评价、实验过程的评价、实验结论的评价等，要认真把握．在做测定空气中氧气的体积分数实验时选择的药品只能跟空气中的氧气反应不能跟其它物质发生反应，同时还不能产生气体．