Question

【题目】测定空气中氧气体积分数的实验装置如图所示．（该装置气密性良好，部分操作已略去）

①在集气瓶内加入少量的水，并五等分水面以上的容积，做上记号．用弹簧夹夹紧乳胶管．点燃燃烧匙内一定量的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧并观察现象．写出红磷在空气中燃烧的文字表达式：_______________

②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．可知氧气约占空气总体积的______．

③红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是______。

④按以上操作，若实验中测定氧气体积分数低于理论值，则造成此误差的原因有________。

⑤小梅同学探究了空气中氧气的含量的试验之后，又设计了如甲装置所示的实验，红磷和木炭均为足量，分别把A.B两瓶中的红磷和木炭点燃，将燃烧完毕冷却至室温后，打开C.D两处的夹子，思考下列问题。

（1）她将看到甲装置的烧杯中的水进入______瓶，原因是__________.

（2）如果将甲装置改装成乙装置，反应完毕后冷却至室温后，打开弹簧夹，观察到的现象是______

Answer 1

【答案】红磷+氧气五氧化二磷 氮气 红磷的量不足或装置漏气 A 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；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 因为反应后整个装置中的气体都变少了，所以装置中的气体压强都变小，因此水进入两个集气瓶中

【解析】

①在红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，其文字表达式为：红磷+氧气五氧化二磷。故填：红磷+氧气五氧化二磷。

②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，水面以上的容积分了五等份，而氧气占了一份，故可知氧气约占空气总体积的。故填：。

③空气的主要成分为氮气、氧气，红磷燃烧消耗了氧气，红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是氮气。故填：氮气。

④该实验中测定氧气体积分数低于理论值的原因有三，一是红磷的量不足；二是未冷却至室温就打开止水夹；三是装置漏气；按以上操作，若实验中测定氧气体积分数低于理论值，则造成此误差的原因有红磷的量不足，因为操作中只是说明一定量，没有说明过量。还有可能是装置漏气，操作中已说明红磷熄灭并冷却后打开弹簧夹，故不可能是未冷却知室温就打开弹簧夹。故填：红磷的量不足或装置漏气。

⑤（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。；故填：A；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；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）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。故填：因为反应后整个装置中的气体都变少了，所以装置中的气体压强都变小，因此水进入两个集气瓶中。