Question

11．研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如图所示装置．请根据图示实验回答下列问题．
（1）先用弹簧夹夹住橡胶导管，将燃着的红磷立即伸入盛有少量水的集气瓶中，并把塞子塞紧，可观察到的现象是红磷继续燃烧并产生大量白烟，随后熄灭．
（2）等红磷完全熄灭并冷却后，打开弹簧夹，又可观察到烧杯中的水进入集气瓶，集气瓶内水面上升，约占空气体积的五分之一．
（3）通过这个实验得出的结论是氧气约占空气总体积的五分之一．
（4）实验过程中能否用碳代替红磷，为什么？

Answer 1

分析 根据红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，并结合空气的成分及其体积分数等，解答本题

解答 解：（1）将燃着的红磷立即伸入盛有少量水的集气瓶中，红磷继续燃烧并产生大量白烟，一会熄灭，故答案为：红磷继续燃烧并产生大量白烟，随后熄灭；
（2）待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，由于集气瓶内的氧气被消耗，瓶内气体压强减小，故烧杯内的水沿导管进入集气瓶，进入水的体积约占空气体积的五分之一，故答案为：烧杯中的水进入集气瓶，集气瓶内水面上升，约占空气体积的五分之一；
（3）待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处．由此可知氧气约占空气总体积的五分之一；故填：氧气约占空气总体积的五分之一；
（4）用木炭代替红磷进行实验测定，因为生成物是气体二氧化碳，瓶内压强不变，水不会倒流，故不能测出正常值．故填：不能，因为生成物为气体．

点评 本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，属于常规性实验考查题，难度不大．