Question

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

 

；
（2）步骤③中打开止水夹后观察到的现象是

 

，

 

．
（3）实验后发现测得的氧气体积分数偏小，请你帮她分析造成这种结果的可能原因（答一点）：

 

．
（4）红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是

 

，该气体

 

（填“支持”或“不支持”）燃烧．

Answer 1

考点：空气组成的测定

专题：空气与水

分析：（1）根据该实验注意事项分析；
（2）根据红磷的燃烧结合压强知识分析，红磷与氧气反应生成固体，消耗了瓶内的气体，压强减小，外界大气压会压着水进入集气瓶；
（3）如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败；
（4）根据实验的现象分析氮气的性质．

解答：解：（1）实验的目的是测定空气中氧气含量，原理是消耗氧气使装置内外产生压强差，水被吸入占据氧气的空间，从而达到测定氧气的目的，红磷过量，可使集气瓶中的氧气完全消耗．故填：确保集气瓶内的氧气消耗尽；
（2）红磷与氧气反应，生成了五氧化二磷固体，所以会导致集气瓶内压强减小，水被压入集气瓶，进入的水量正好占据集气瓶内氧气的空间，约为集气瓶体积的五分之一；故填：烧杯中的水倒流至集气瓶；液面上升在一等分刻度处；
（3）如果红磷不足，装置漏气，没有冷却到室温就打开止水夹，都能够导致进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的五分之一．故填：装置漏气；
（4）空气中主要含有氮气和氧气，所以红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是氮气，该气体不支持燃烧．故填：氮气；不支持．

点评：本题主要考查使用白磷的燃烧测定空气组成的实验原理、操作、现象和结论等，解题的关键是掌握燃烧法测定空气成分并进行实验的原理，明确测定空气中氧气的含量实验中，要选择在空气中只能与氧气反应生成固体的药品．