Question

用下图的装置来测定空气中氧气的体积分数。（4分）

（1）盛放在燃烧匙内的物质可用_______。过量的目的是                     
（2）实验中观察到的现象是__________，同时水进入广口瓶，水的体积约占广口瓶容积的_____________。
（3）如果发现水流入集气瓶的体积不足五分之一，这可能是由哪几种原因引起的?（至少写出两种）                                                        
(4)图Ⅰ实验除了可以得出氧气约占空气体积1/5的结论外，还可以得出有关氮气性质的哪些结论                           

Answer 1

⑴红磷 使瓶中氧气完全被消耗
⑵有大量白烟  五分之一
⑶红磷不足 装置漏气 没冷却就打开止水夹
⑷不燃烧不支持燃烧 不易溶于水

试题分析：（1）根据已有的知识进行分析，空气中的氧气约占其总体积的五分之一，测定时一般使用红磷燃烧，通过燃烧消耗集气瓶中的氧气，从而使瓶内压强减小，以便于烧杯中的水能进入到集气瓶，且约占其体积的五分之一；实验时，燃烧匙里要盛过量红磷，是为了保证能将集气瓶中的氧气尽可能的消耗掉。
（2）红磷燃烧的实验中，主要现象是有大量白烟生成；另外，由于集气瓶内压强减小，故同时可见水会进入集气瓶，且水的体积约占集气瓶容积的五分之一。
（3）实验中，若发现测定出的空气中氧气的体积分数低于五分之一，可能的原因主要是瓶内压强变化过小导致的，如：没有冷却至室温，就打开弹簧夹，此时由于瓶内气体仍处于膨胀中，使压强变化较小；或装置气密性不好，燃烧过程中，有空气进入补充，使压强变化较小；也可能是红磷量不足，导致集气瓶中的氧气没有消耗完，也是瓶内压强变化较小。
（4）通过这个实验，还可以得出有关氮气性质，如：①氮气不溶于水；②氮气不燃烧不支持燃烧等。
点评：本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项；化学是以实验为基础的学科，熟练掌握化学实验的基本操作和注意事项，是解答此类题目的关键。