Question

17．有如下裝置來測定空氣中氧氣含量，（白磷的組成與紅磷相同，但是更容易燃燒）．已知試管的體積為20mL，注射器的刻度在5mL處，忽略試管與注射器連接處管內(nèi)的空氣．試討論：
（1）若實驗前夾緊彈簧夾，實驗結(jié)束后再打開彈簧夾，注射器活塞會慢慢向左移到約ml刻度處，從該實驗現(xiàn)象可得到的結(jié)論：氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，該實驗?zāi)芊裼媚咎看�替白磷否（填“能”或“否”），為什么？碳燃燒后的生成物是氣體二氧化碳，生成二氧化碳的體積與消耗氧氣的體積相當(dāng)，瓶內(nèi)壓強(qiáng)變化不大．
（2）下列實驗操作，對實驗結(jié)果有影響的是AB．
A．裝置漏氣             B．白磷的量不足             C．用干燥的紅磷代替白磷做實驗
（3）這套實驗裝置與書本上的相比，有何優(yōu)點？能夠減小實驗誤差，防止污染．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)的實驗探究，要把空氣中的氧氣消耗掉解答；
（2）要使本實驗成功，必須注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②白磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)解答；
（3）根據(jù)實驗裝置能夠減小伸入紅磷造成的空氣外逸等誤差進(jìn)行分析．

解答 解：
（1）若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，這時白磷燃燒消耗掉的只是試管內(nèi)的氧氣為20mL×$\frac{1}{5}$=4mL，所以活塞應(yīng)停在5mL-4mL=1mL的刻度處；從該實驗現(xiàn)象可得到的結(jié)論是氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，碳燃燒后的生成物是氣體二氧化碳，生成二氧化碳的體積與消耗氧氣的體積相當(dāng)，瓶內(nèi)壓強(qiáng)變化不大，所以不能；
（2）誤差偏小的原因有：①裝置漏氣；②紅磷的量不足；③沒待裝置冷卻就打開了彈簧夾，并進(jìn)行讀數(shù)（因為此時剩余的氣體在受熱狀態(tài)下，處于膨脹狀態(tài)，占據(jù)了部分水的體積）；④紅磷熄滅時，集氣瓶中的氧氣并沒有完全耗盡，只是氧氣的濃度達(dá)不到紅磷燃燒的要求而已等．
（3）紅磷和氧氣會生成五氧化二磷，以及該實驗裝置能夠減小伸入紅磷造成的空氣外逸等誤差．
答案：
（1）氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；否；碳燃燒后的生成物是氣體二氧化碳，生成二氧化碳的體積與消耗氧氣的體積相當(dāng)，瓶內(nèi)壓強(qiáng)變化不大；
（2）AB；
（3）能夠減小實驗誤差，防止污染．

點評 本考點是用紅磷測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，屬于實驗方法和過程的探究．這類探究實驗要具體問題具體分析，根據(jù)設(shè)計的步驟中不同的現(xiàn)象去思考、去探究，從而回答題目給出的問題．本考點主要出現(xiàn)在填空題和實驗題中．