Question

【題目】測定空氣中氧氣體積分數的實驗裝置如圖所示．（該裝置氣密性良好，部分操作已略去）

①在集氣瓶內加入少量的水，并五等分水面以上的容積，做上記號．用彈簧夾夾緊乳膠管．點燃燃燒匙內一定量的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊并觀察現象．寫出紅磷在空氣中燃燒的文字表達式：_______________

②待紅磷熄滅并冷卻后打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水面最終上升約至1刻度．可知氧氣約占空氣總體積的______．

③紅磷熄滅后，集氣瓶內剩下的氣體主要是______。

④按以上操作，若實驗中測定氧氣體積分數低于理論值，則造成此誤差的原因有________。

⑤小梅同學探究了空氣中氧氣的含量的試驗之后，又設計了如甲裝置所示的實驗，紅磷和木炭均為足量，分別把A.B兩瓶中的紅磷和木炭點燃，將燃燒完畢冷卻至室溫后，打開C.D兩處的夾子，思考下列問題。

（1）她將看到甲裝置的燒杯中的水進入______瓶，原因是__________.

（2）如果將甲裝置改裝成乙裝置，反應完畢后冷卻至室溫后，打開彈簧夾，觀察到的現象是______

Answer 1

【答案】紅磷+氧氣五氧化二磷 氮氣 紅磷的量不足或裝置漏氣 A 紅磷燃燒的產物是固體，內外產生壓強差，冷卻到室溫后，松開止水夾，燒杯里的水倒吸到集氣瓶內，集氣瓶中的水約占集氣瓶容積五分之一；木炭燃燒的產物是氣體，內外沒產生壓強差，因此冷卻到室溫后，松開止水夾，燒杯里的水不會倒吸到集氣瓶內 因為反應后整個裝置中的氣體都變少了，所以裝置中的氣體壓強都變小，因此水進入兩個集氣瓶中

【解析】

①在紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，其文字表達式為：紅磷+氧氣五氧化二磷。故填：紅磷+氧氣五氧化二磷。

②待紅磷熄滅并冷卻后打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水面最終上升約至1刻度，水面以上的容積分了五等份，而氧氣占了一份，故可知氧氣約占空氣總體積的。故填：。

③空氣的主要成分為氮氣、氧氣，紅磷燃燒消耗了氧氣，紅磷熄滅后，集氣瓶內剩下的氣體主要是氮氣。故填：氮氣。

④該實驗中測定氧氣體積分數低于理論值的原因有三，一是紅磷的量不足；二是未冷卻至室溫就打開止水夾；三是裝置漏氣；按以上操作，若實驗中測定氧氣體積分數低于理論值，則造成此誤差的原因有紅磷的量不足，因為操作中只是說明一定量，沒有說明過量。還有可能是裝置漏氣，操作中已說明紅磷熄滅并冷卻后打開彈簧夾，故不可能是未冷卻知室溫就打開彈簧夾。故填：紅磷的量不足或裝置漏氣。

⑤（1）甲裝置中紅磷和木炭都足量，待紅磷和木炭燃燒完畢冷卻至室溫后，打開C、D兩處的夾子看到的現象是A瓶燒杯里的水倒吸到集氣瓶內，集氣瓶中的水約占集氣瓶容積五分之一；B瓶燒杯里的水沒有倒吸到集氣瓶內；產生現象的原因是紅磷燃燒的產物是固體，內外產生壓強差，冷卻到室溫后，松開止水夾，燒杯里的水倒吸到集氣瓶內，集氣瓶中的水約占集氣瓶容積五分之一（氧氣在空氣中的含量）；木炭燃燒的產物是氣體，內外沒產生壓強差，因此冷卻到室溫后，松開止水夾，燒杯里的水不會倒吸到集氣瓶內。；故填：A；紅磷燃燒的產物是固體，內外產生壓強差，冷卻到室溫后，松開止水夾，燒杯里的水倒吸到集氣瓶內，集氣瓶中的水約占集氣瓶容積五分之一；木炭燃燒的產物是氣體，內外沒產生壓強差，因此冷卻到室溫后，松開止水夾，燒杯里的水不會倒吸到集氣瓶內。
（2）如果將甲裝置改裝成乙裝置，待反應完畢冷卻至室溫后打開燒杯上端的夾子，看到的現象是水進入兩個集氣瓶中；產生該現象的原因是打開燒杯上端的夾子，由于整個裝置中是聯通的，所以裝置中的氣體壓強都變小，因此水進入兩個集氣瓶中。故填：因為反應后整個裝置中的氣體都變少了，所以裝置中的氣體壓強都變小，因此水進入兩個集氣瓶中。