Question

18．用如图的装置来测定空气中氧气的体积分数．
（1）该实验中红磷稍过量，目的是保证集气瓶内氧气全部耗尽．
（2）步骤③中打开止水夹后观察到的现象是水进入集气瓶，约占集气瓶体积的五分之一；由此可以得出的有关空气组成的结论是空气中氧气的体积分数约为20%．
（3）由此你还可以得到氮气的一些性质：物理性质难溶于水；化学性质不燃烧也不支持燃烧．
（4）如果实验步骤是：①先用夹子夹紧橡皮管；②点燃燃烧匙内的固体物质；③将燃烧匙插入广口瓶，并塞紧橡皮塞；④燃烧完毕后，打开橡皮管上的夹子，结果发现测定的氧气体积分数低于21%，造成此结果可能的原因主要有：
①装置漏气；
②红磷不足；
③没有冷却至室温就打开止水夹．

Answer 1

分析 （1）根据红磷过量为了将集气瓶中的氧气全部耗尽解答；
（2）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）根据实验现象可以判断氮气的性质；
（4）如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败．

解答 解：（1）为了实验的准确性，为了将集气瓶中的氧气全部耗尽，所以应加入过量的红磷．故填：保证集气瓶内氧气全部耗尽；
（2）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；所以打开止水夹后观察到的现象是：水进入集气瓶，约占集气瓶体积的五分之一；得出空气中氧气的体积分数约为20%．故填：水进入集气瓶，约占集气瓶体积的五分之一；空气中氧气的体积分数约为20%；
（3）因为空气中主要成分是氮气和氧气，磷燃烧消耗了氧气，剩余的主要是氮气，说明不燃烧也不支持燃烧，不与磷反应（化学性质）；由于集气瓶中进入了部分水所以说明了氮气难溶于水（物理性质）．故填：难溶于水；不燃烧也不支持燃烧；
（4）如果装置漏气，红磷不足，没有冷却至室温就打开止水夹，都能够导致进入集气瓶的水不足瓶容积的五分之一．也就是测定的氧气体积分数低于21%；故填：装置漏气；红磷不足；没有冷却至室温就打开止水夹（答案合理即可）．

点评 本题主要考查测定空气里氧气含量的探究实验，该实验的结论和实验中注意事项是考查重点，要知道造成实验结果不准确的原因：红磷量不足，或装置漏气，或没有冷却至室温就测量就会造成测量值偏小．