Question

9．测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图．试回答：
（1）实验现象产生大量的白烟，放出热量，打开止水夹后烧杯中的水进入集气瓶，且水约占集气瓶体积的$\frac{1}{5}$．
（2）若实验结束，集气瓶中水位上升不到预期位置，则实验失败的原因可能是哪些？（至少答出两条）红磷的量不足，装置漏气等（合理即可）．

Answer 1

分析 （1）根据红磷在空气中燃烧的现象，打开止水夹后的现象，进行分析解答．
（2）实验后发现测得的氧气体积分数小于$\frac{1}{5}$，根据误差偏小的可能因素，从反应原理、实验操作、装置是否漏气等方面进行分析解答．

解答 解：（1）红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，放出热量，打开止水夹后烧杯中的水进入集气瓶，且水约占集气瓶体积的$\frac{1}{5}$．
（2）误差偏小的原因有：①红磷的量不足；②装置漏气；③没待装置冷却就打开了弹簧夹，并进行读数（因为此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积）；④弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内；⑤红磷熄灭时，集气瓶中的氧气并没有完全耗尽，只是氧气的浓度达不到红磷燃烧的要求而已；⑥烧杯中的水可能不足以注满原来瓶内气体体积的$\frac{1}{5}$．
故答案为：（1）产生大量的白烟，放出热量，打开止水夹后烧杯中的水进入集气瓶，且水约占集气瓶体积的$\frac{1}{5}$；
（2）红磷的量不足；装置漏气等（合理即可）．

点评 本题难度不大，掌握测定原理（通过红磷燃烧消耗氧气，导致瓶内压强变小）、实验成功的关键（装置气密性要好；红磷要足量；要冷却到室温再读数）是正确解答此类题的关键．