Question

甲同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖1所示．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人足量的紅磷，將導管上的彈簧夾夾緊，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，打開彈簧夾．
請回答下列問題：
（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是

使集氣瓶中的氧氣完全消耗

．
（2）若實驗成功，根據步驟③中打開彈簧夾后觀察到的現象可以得出的結論是

空氣中氧氣的體積分數約為五分之一

（3）丙同學通過查閱資料發現紅磷燃燒后的生成物能溶于水，并生成有害的偏磷酸，若被吸入，對呼吸道有刺激性．于是他思考后對裝置進行了改進，如圖2所示．你認為改進后的裝置有什么優點（答兩點）：

減少對空氣的污染

、

使測量結果更準確

．

Answer 1

分析：（1）根據該實驗中紅磷需稍過量，目的是可使集氣瓶中的氧氣完全消耗進行解答；
（2）根據紅磷的燃燒結合壓強知識分析，紅磷與氧氣反應生成固體，消耗了瓶內的氣體，壓強減小，外界大氣壓會壓著水進入集氣瓶；根據實驗現象分析；
（3）根據圖2可知能減少對空氣的污染以及使測量結果更準確進行解答．

解答：解：（1）實驗的目的是測定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內外產生壓強差，水被吸入占據氧氣的空間，從而達到測定氧氣的目的，紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗．
（2）紅磷與氧氣反應，生成了五氧化二磷固體，所以會導致集氣瓶內壓強減小，水被壓入集氣瓶，進入的水量正好占據集氣瓶內氧氣的空間，約為集氣瓶體積的五分之一；據實驗現象可得出空氣中氧氣的體積分數約為五分之一；
（3）圖2可知該實驗不用打開橡皮塞在引燃紅磷，所以能減少對空氣的污染、使測量結果更準確．
故答案為：（1）使集氣瓶中的氧氣完全消耗；
（2）空氣中氧氣的體積分數約為五分之一；
（3）減少對空氣的污染；使測量結果更準確．

點評：熟記用紅磷測定空氣里氧氣含量的實驗原理、操作步驟、實驗現象、實驗結論和注意事項是解答這類題目的基礎．