Question

为测定空气的成分按如图进行实验：
（1）将燃烧匙中过量的红磷点燃后放集气瓶中，能观察到的现象是

 

，打开止水夹后，能观察到的现象是

 

．
（2）若测定空气里氧气含量时，红磷熄灭打开止水夹后，发现最终进入集气瓶的水低于正常值，试分析其可能的原因（写两条）

 

．
（3）量筒中水的作用是

 

．
（4）本实验中若想计算出氧气占空气的体积分数还需获得的数据是

 

．
（5）若用其他物质代替红磷进行实验（装置不变），则下列因素不会影响实验结果的是

 

A．替代物能否和氧气反应           B．替代物的用量
C．替代物能否溶于水               D．生成物的状态．

Answer 1

考点：空气组成的测定

专题：空气与水

分析：本题是测定空气中氧气的含量，我们常用燃烧红磷的方法，磷燃烧的现象是：发黄光、放热、产生大量的白烟；生成白色固体是五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，从而得到正确的结论．因此在选择可燃物时，必须考虑到：燃烧的条件；生成物的状态；不与空气中其他物质发生反应．

解答：解：（1）红磷燃烧的现象是：发黄光、放热、产生大量的白烟．红磷燃烧消耗了空气中的氧气，使得瓶内压强减少，水被倒吸，从而得出氧气约占空气体积的五分之一．
（2）若红磷的量不足，导致不能将装置内的氧气完全反应掉，因此测得氧气的体积分数小于

1

5

；若装置漏气，导致空气进入集气瓶内，因此测得的氧气的体积分数小于

1

5

；若未等到装置冷却到室温，就打开止水夹，会使集气瓶内的气体处于膨胀状态，因此测得的氧气体积分数会小于

1

5

；
（3）当冷却到室温后由于瓶内气体体积收缩，且磷燃烧消耗氧气生成固体五氧化二磷，瓶内气体减少，气体压强变小，小于外界大气压，在大气压作用下（或压强差）水经导管流入集气瓶中，用水的体积显示氧气的体积．
（4）若想计算出氧气占空气的体积分数还需获得集气瓶的容积．
（5）如果替代物和不氧气反应，就会没有流入集气瓶的水；如果替代物的用量不足，就会使氧气不能完全反应，使流入集气瓶的水的体积小于

1

5

；替代物能溶于水，使流入集气瓶的水的体积大于

1

5

，如果替代物没有接触到水就可以；生成物如果是易溶于水的气体，就会使占氧气的空间，使测量的结果不正确．
故答案为：（1）红磷燃烧产生大量的白烟；待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，水被倒吸，进入集气瓶中的水上升到其容积的

1

5

；
（2）红磷的量不足（或未等到装置冷却到室温，就打开止水夹或装置漏气等）
（3）用水的体积显示氧气的体积
（4）集气瓶的容积
（5）C

点评：本题主要考查的是“测定空气中氧气的含量”，利用的原理是：利用一种物质与空气中的氧气反应（但不能和空气中的其他物质反应），并使氧气完全反应尽，空气中的气体体积减少，压强减小，烧杯中的水就会进入到广口瓶中，进入的水的体积就是减少氧气的体积，进而知道氧气占空气体积的体积分数．根据氧气含量的测定实验进行分析，测定的氧气体积含量低于21%，可能是红磷的量不足，也可能是装置漏气，实验结束未等冷却就打开止水夹．