Question

某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖．該同學的實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標記．
②在帶橡皮塞和導管的燃燒匙內裝入足量的紅磷，將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內，塞緊橡皮塞．
③充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾．
請回答下列問題：
（1）步驟②紅磷在集氣瓶中燃燒的現象是

 

．步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是

 

，由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為

 

．
（2）紅磷熄滅后，集氣瓶內剩下的氣體主要是

 

，該氣體

 

不支持（填“支持”或“不支持”）燃燒；

 

（填“難”或“易”）溶于水．
（3）某同學再做測定空氣中氧氣體積分數的實驗時，發(fā)現測定的結果總是小于

1

5

，請你幫他分析，找出失敗的原因可能是

 

，

 

．（任寫兩個即可）

Answer 1

考點：空氣組成的測定

專題：空氣與水

分析：在測定空氣中氧氣的含量時，我們常用在密閉的容器中燃燒紅磷或白磷的方法，因為磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內外產生氣壓差，從而得到正確的結論．保證本實驗成功的關鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數．據此分析回答有關的問題．

解答：解：（1）紅磷在集氣瓶中燃燒的現象是：紅磷燃燒，產生大量白煙，放出大量的熱．步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是：有水進入集氣瓶且約占集氣瓶剩余體積的

1

5

，由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為

1

5

．
（2）紅磷熄滅后，集氣瓶內剩下的氣體主要是氮氣．由紅磷的熄滅，說明了氮氣不燃燒、不支持燃燒；由冷卻，打開彈簧夾，燒杯中的水倒流進集氣瓶中，液面上升到一定高度不再上升．說明了氮氣的溶解性是難溶于水．
（3）某同學再做測定空氣中氧氣體積分數的實驗時，發(fā)現測定的結果總是小于

1

5

，失敗的原因可能是：紅磷的量不足、裝置漏氣、未冷卻至室溫就打開了彈簧夾．
故答為：（1）紅磷燃燒，產生大量白煙，放出大量的熱，有水進入集氣瓶且約占集氣瓶剩余體積的

1

5

，

1

5

；（2）氮氣，不，難；（3）紅磷的量不足、裝置漏氣等．

點評：本題考查了實驗室探究空氣中氧氣的含量，對實驗成功的操作進行了系統(tǒng)性的考查，有利于培養(yǎng)學生的實驗操作能力和嚴謹科學的實驗態(tài)度，特別是對分析實驗能力的培養(yǎng)．