Question

某同学设计计出了如图所示测定空气中氧气含量的实验装置．
【实验过程】：
（1）检查装置的气密性，气密性良好；
（2）在集气瓶里装进适量a 体积的水，燃烧匙里放一块白磷（40℃即可燃烧），按图示装置连接仪器，然后在酒精灯上把玻璃棒下端加热，玻璃棒的作用为

 

；（注：集气瓶内的长导管已接近瓶底）
（3）待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c．从白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是

 

；
（4）根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数．已知C=60mL  a=10mL，则b=

 

mL，得出结论，氧气的体积分数为

 

．
【实验反思】：
①组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a 体积的水”非常不理解．咨询了组长小明之后，他终于明白“a 体积的水”的作用，作用为：

 

（只需填一个合理理由）
②在上述实验中，下列操作的实施和实验现象的出现，会导致实验最后产生的实际值小于理论值的是

 

A．装置气密性不好             B．实验前集气瓶里没有装a 体积的水
C．集气瓶没有冷却到室温       D．用红磷代替白磷（红磷的着火点在240℃左右）
③该装置与书中装置相比，优点有：

 

．

Answer 1

考点：空气组成的测定

专题：空气与水

分析：（2）受热的玻璃棒能引燃白磷；
（3）根据瓶内压强的变化，分析液面的变化；
（4）根据氧气的含量计算；
[实验反思]①根据水能更快吸收白烟分析；
②根据实验的操作对实验的影响分析．
③根据减少污染来分析填空．

解答：解：
（2）玻璃棒下端是热的，能引燃白磷，所以，玻璃棒的作用为点燃白磷；
（3）由于白磷燃烧时能放出大量的热，使瓶内压强增大，水被压出，液面下降；又由于白磷燃烧消耗了氧气，当温度完全冷却至室温时，压强减小，烧杯中的水倒吸入瓶中，液面升高．所以，实验的现象是：先降后升．
（4）根据氧气的含量b应为20ml，氧气的体积分数为：

20ml-10ml

60ml-10ml

×100%=20%；
[实验反思]①集气瓶里的水一方面起到冷却作用，另一方面能更快吸收磷燃烧生成的白烟，防止污染；
②A、装置气密性不好，容易漏气，实验最后产生的实际值会小于理论值；
B、实验前集气瓶里没有装a体积的水，会使瓶内的气体溢出，实验最后产生的实际值会大于理论值；
C、集气瓶没有冷却到室温，实验最后产生的实际值会小于理论值；
D、用红磷代替白磷，不易被点燃，不会影响实验的结果．
③省去了点燃步骤，减少了白烟的污染；
故答案为：
（2）引燃白磷；（3）先下降后上升；（4）20； 20%；  
[实验反思]①更快吸收白烟等；②AC；③减少污染．

点评：本题主要考查用红磷、硫测定空气里氧气含量的实验及相关的知识，难度稍大．