Question

17．某实验小组进行了如图所示的实验．将一定量的红磷点燃后迅速插入集气瓶中并塞住橡皮塞，可以看到红磷燃烧并产生大量白烟．待燃烧停止并冷却到室温后打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶内，进入水的体积大约占原瓶内空气体积的$\frac{1}{5}$．
（1）根据上述实验现象可以得出许多结论，请写出其中一条氧气在空气中的体积分数约占$\frac{1}{5}$
（2）水会自动进入集气瓶的直接原因是红磷燃烧，消耗掉集气瓶中的氧气；由于反应消耗了集气瓶中的氧气，使瓶内气压减小，从而使集气瓶内外产生了压强差，烧杯中的水倒吸进集气瓶
（3）若空气中氮气也能和红磷反应，能否用该方法来测定空气中氧气的含量？不能．

Answer 1

分析 （1）根据红磷燃烧，消耗掉集气瓶中的氧气解答；
（2）根据集气瓶内外产生了压强差解答；
（3）用来空气成分测定时，只能和空气中单一成分反应，否则无法判定反应掉的成分的比例．

解答 解：（1）该实验中过量的红磷燃烧，消耗掉集气瓶中的氧气；由于反应消耗了集气瓶中的氧气，使瓶内气压减小，从而使集气瓶内外产生了压强差，故烧杯中的水倒吸进集气瓶，约占原瓶内空气体积的$\frac{1}{5}$，从而确定氧气在空气中的体积分数约占$\frac{1}{5}$．故填：氧气在空气中的体积分数约占$\frac{1}{5}$；
（2）该实验中过量的红磷燃烧，消耗掉集气瓶中的氧气；由于反应消耗了集气瓶中的氧气，使瓶内气压减小，从而使集气瓶内外产生了压强差，故烧杯中的水倒吸进集气瓶；故填：红磷燃烧，消耗掉集气瓶中的氧气；由于反应消耗了集气瓶中的氧气，使瓶内气压减小，从而使集气瓶内外产生了压强差，烧杯中的水倒吸进集气瓶；
（3）来空气成分测定时，只能和空气中单一成分反应，否则无法判定反应掉的成分的比例．当氮气也能和磷反应时，我们就无法准确知道多少体积变化是由于红磷和氧气反应所致，所以当氮气也能和红磷反应时不能用于空气成分的测定；故填：不能．

点评 本题难度不大，掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键．