Question

8．某校兴趣小组想亲身感受科学家的探究历程，他们选择了《空气中氧气含量的粗略测定》为探究内容．
（一）首先，他们分组进行讨论：
（1）甲组认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会与空气中的其他成分反应，而且生成物为固体．他们应该选择C
A、蜡烛　　 B、硫粉　　  C、红磷
为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证足量或过量．
（2）乙组设计了如图的实验装置，为了确保实验的成功，首先应保证该装置气密性良好．
（二）在充分讨论的基础上他们进行了实验．
（三）实验结束后，大家整理的实验数据如下：

组	1	2	3	4	5	6	7	8
$\frac{进入水的体积}{集气瓶容积}$	$\frac{4}{20}$	$\frac{3.5}{20}$	$\frac{4}{20}$	$\frac{4}{20}$	$\frac{4}{20}$	$\frac{4.5}{20}$	$\frac{4}{20}$	-

通过对实验结果的交流，大多数组的同学都验证出氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$．只有第8组同学没能得到数据，原因是由于他们用硫粉进行实验导致的，请写出硫燃烧的文字表达式硫+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化硫．
（四）实验结束后，大多数组的同学都得出正确的结论，
若实验中如果测得氧气的体积分数小于$\frac{1}{5}$（偏小），请写出两条可能的原因①磷的量不足、②装置漏气．
若实验中如果测得氧气的体积分数大于$\frac{1}{5}$（偏大），请写出一条可能的原因塞子塞得不够迅速或胶皮管没有夹紧．

Answer 1

分析 （一）根据红磷能在空气中燃烧，且生成物是固体物质的性质分析；红磷过量或足量能保证将集气瓶中氧气消耗尽．
（三）（1）结合表中数据总结结论，从实验操作方法分析实验失败的原因．
（2）、造成测得氧气的体积分数小于$\frac{1}{5}$的因素可以从以下四个方面考虑：
①装置是否漏气；②红磷的用量是否充足；③瓶内的氧气是否耗尽；④装置是否冷却到室温．
造成测得氧气的体积分数大于$\frac{1}{5}$的因素可以从以下两各方面考虑：①止水夹有没有夹紧；②燃烧匙伸入是否过慢．

解答 解：（一）（1）只有红磷既能消耗氧气，又不与空气中的其他成分反应，而且生成物为固体，蜡烛、硫燃烧后产物是气态；
（2）为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证足量或过量；
（三）（1）分析表格数据可知，大多数组的同学都验证出氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$；第8组同学没能得到数据，原因可能是未检查装置的气密性，装置漏气从而导致实验失败．硫燃烧的文字表达式为：硫+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化硫；
（2）实验中所取红磷的量不足时，会导致装置内氧气不能全部消耗，因此使测得氧气的体积分数会小于的$\frac{1}{5}$；装置漏气，测得氧气的体积分数小于的$\frac{1}{5}$；
实验前若没有将弹簧夹夹紧，会导致实验中装置内的气体受热膨胀而逸出，因此测得氧气的体积分数会大于的$\frac{1}{5}$；
可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出，因此测定氧气体积分数大于的$\frac{1}{5}$．
故答案为：
（一）（1）C；  足量或过量；
（2）气密性；
（三）$\frac{1}{5}$； 硫+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化硫；
（四）①红磷的量不足；②装置漏气；塞子塞得不够迅速或胶皮管没有夹紧．

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、对实验现象和结果的误差分析等，培养了学生的分析推理能力和严谨的实验态度．