Question

5．某�；瘜W(xué)興趣小組就空氣中氧氣的含量進(jìn)行實驗探究：
（1）實驗裝置如圖1所示，觀察到的實驗現(xiàn)象：紅磷燃燒，放熱，冒大量白煙，待裝置冷卻到室溫
后打開止水夾，燒杯中的水倒流進(jìn)集氣瓶內(nèi)．為了確保實驗的成功，在裝藥品之前應(yīng)該先檢驗裝置的氣密性．
（2）小組同學(xué)共同設(shè)計了如圖2的兩套裝置，你認(rèn)為合理的是A（填編號）．

【數(shù)據(jù)分析】實驗結(jié)束后，整理數(shù)據(jù)如下：（注：集氣瓶容積為100mL）

組別	1	2	3	4	5	6
進(jìn)入集氣瓶中水的體積（mL）	20	21	19	20	22	18

（3）通過對實驗結(jié)果的交流，大多數(shù)同學(xué)都驗證出氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．通過實驗還可以推斷集氣瓶中剩余氣體的性質(zhì)是不能燃燒、不支持燃燒、難溶于水（寫兩條）．
（4）同學(xué)對實驗進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（如圖3所示），你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是：環(huán)保、誤差�。�

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紅磷燃燒的現(xiàn)象和測定空中氧氣體積分?jǐn)?shù)的原理、注意事項分析；
（2）同樣都是紅磷，放在不同的位置會對應(yīng)不同的實驗結(jié)果，由于氧氣相對密度較大，因此讓紅磷在較低的位置能夠更有效消耗裝置內(nèi)的氧氣；因為是測定空氣中氧氣的含量，因此要求裝置的氣密性要好，故在實驗前應(yīng)檢查裝置的氣密性；
（3）由于氧氣被完全反應(yīng)，瓶內(nèi)氣體體積減少，進(jìn)入水的體積即為減少氣體氧氣的體積．從表中數(shù)據(jù)分析得出氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；剩余的藥品不再繼續(xù)燃燒，說明余下的氣體不能燃燒、不支持燃燒，剩余氣體量不變也證明其難溶于水；
（4）從環(huán)保以及結(jié)果的準(zhǔn)確性分析．

解答 解：
（1）在測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)時，燃燒匙中紅磷燃燒的現(xiàn)象是：發(fā)黃光、放出熱量、冒出大量的白煙；磷熄滅后，打開止水夾可觀察到的現(xiàn)象是：水倒流回集氣瓶，約占瓶內(nèi)空氣體積的$\frac{1}{5}$；為了確保實驗的成功，在裝藥品之前應(yīng)該檢查裝置的氣密性，裝置漏氣會使結(jié)果不準(zhǔn)確；
（2）B裝置中燃燒匙的位置偏上，紅磷燃燒時，放出熱量，不利于把集氣瓶下部的氧氣耗盡；而由于氧氣的密度大于空氣，所以紅磷在稍微低的位置更利于反應(yīng)的進(jìn)行，也更利于氧氣的消耗，所以實驗設(shè)計A更合理．故應(yīng)選裝置A．
（3）圖表所示，進(jìn)入水的體積約占瓶內(nèi)容積的$\frac{1}{5}$，說明被消耗的氧氣占空氣體積的$\frac{1}{5}$；藥品有剩余、氣體也有大量剩余，而燃燒卻沒有繼續(xù)，可說明各剩余氣體不能燃燒，也不支持燃燒；
（4）利用物理知識：在裝置內(nèi)點(diǎn)燃，這樣紅磷不會在裝置外的空氣中燃燒，也就是紅磷燃燒的產(chǎn)物五氧化二磷不會散失到空氣造成環(huán)境污染，也節(jié)約了紅磷，同時也利于實驗的結(jié)果的準(zhǔn)確，故裝置的優(yōu)點(diǎn)是：環(huán)保、誤差小．
故答案為：
（1）白煙；檢查裝置的氣密性；
（2）A
（3）$\frac{1}{5}$；不能燃燒、不支持燃燒，難溶于水；
（4）環(huán)保、誤差�。�

點(diǎn)評 根據(jù)實驗操作圖，回憶實驗中注意事項，從而回答該實驗的有關(guān)問題．對于實驗的改進(jìn)，要從原理上來考慮．