Question

某同学探究了空气中氧气含量的测定实验之后，又设计了如甲装置所示的实验，红磷和木炭均为足量，在空气中燃烧，待燃烧完毕，冷却到室温，打开C、D两处的止水夹．

试回答：（1）冷却后，打开C、D两处止水夹，他将看到哪些现象？
______，产生这些现象的原因是______．
（2）仍用甲装置，如使液体也能流入B集气瓶中，用来测定
空气中O₂的含量，实验方案应怎样改进？______
（3）如果将甲装置改装成乙装置，反应完毕冷却到室温，打开
止水夹，观察的现象是______原因是______．

Answer 1

解：（1）甲装置中红磷和木炭都足量，待红磷和木炭燃烧完毕冷却至室温后，打开C、D两处的夹子看到的现象是A瓶烧杯里的水倒吸到集气瓶内，集气瓶中的水约占集气瓶容积五分之一，B瓶烧杯里的水没有倒吸到集气瓶内；产生该现象的原因是红磷燃烧的产物是固体，内外产生压强差，冷却到室温后，松开止水夹，烧杯里的水倒吸到集气瓶内，集气瓶中的水约占集气瓶容积五分之一（氧气在空气中的含量）；木炭燃烧的产物是气体，内外没产生压强差，因此冷却到室温后，松开止水夹，烧杯里的水不会倒吸到集气瓶内；
（2）还用甲装置，若将B瓶内放澄清的石灰水，能将生成的二氧化碳吸收，也能使液体也能流入B集气瓶中，用来测定
空气中O₂的含量；
（3）如果将甲装置改装成乙装置，待反应完毕冷却至室温后打开烧杯上端的夹子，看到的现象是水进入两个集气瓶中；产生该现象的原因是打开烧杯上端的夹子，由于整个装置中是联通的，所以装置中的气体压强都变小，因此水进入两个集气瓶中．
故答案为：（1）A中有水流入，约占原瓶空气体积的五分之一，B中无现象；A 中红磷燃烧消耗了氧气使瓶内气压下降，而B中虽然消耗了氧气但产生了同体积的二氧化碳气体，瓶内压强不变；
（2）将B瓶内放澄清的石灰水；
（3）A B 中均有水流入，两管相通，红磷燃烧消耗了氧气使两个集气瓶内的气压都下降了．
分析：题目是在研究空气成分的测定的基础上进行实验改进的设计探究题．这就需要首先弄清楚该实验的基本原理，而后根据反应的特点结合大气压强来分析实验现象即可；
点评：本题主要考查了测定空气里氧气含量的有关知识，根据题目出示的信息结合已学知识提高自己的分析能力．