Question

16．為測定空氣中氧氣的含量，甲、乙、丙三位同學用如圖所示的裝置分別進行了實驗探究．
（1）甲同學：點燃紅磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞．待紅磷燃燒停止并冷卻后，打開止水夾，觀察到瓶中吸入水的體積約占瓶容積的$\frac{1}{5}$．
（2）乙同學：用碳替代紅磷，完成上述實驗，發現瓶內并沒有吸入水，其原因是燃燒生成物是二氧化碳氣體，瓶內氣壓不變．
（3）液面上升小于$\frac{1}{5}$的原因裝置漏氣、紅磷量不足
（4）液面上升大于$\frac{1}{5}$的原因可能插入燃燒匙太慢．

Answer 1

分析 根據測定空氣中氧氣的含量的原理是燃燒物消耗空氣中的氧氣，然后生成物幾乎不占空間，從而造成氣壓差，則進入的水就是消耗的氧氣的量進行分析；

解答 解：（1）因為紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，故集氣瓶中吸入水的體積約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$；
（2）測空氣中氧氣的含量主要是根據物質燃燒消耗空氣中的氣體造成氣壓減小，減小的體積就是氧氣的體積，故生成物中不能有氣體，用碳代替紅磷，碳燃燒生成物是二氧化碳氣體，瓶內氣壓不變，故不會進入水；
（3）根據在測定空氣中氧氣的體積分數時注意事項：裝置的氣密性要好；為了要耗盡瓶中的氧氣，紅磷必須是足量的；氣體的體積受到溫度的影響，要等到裝置冷卻至室溫，再打開了彈簧夾等；因此可知達不到瓶中空氣總體積的五分之一的原因可能是：裝置漏氣或紅磷量不足或容器未冷卻就打開止水夾．
（4）液面上升大于$\frac{1}{5}$的原因是：沒有將彈簧夾夾緊，會導致實驗中裝置內的氣體受熱膨脹而逸出，因此測得氧氣的體積分數大于五分之一；可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內部分空氣受熱逸出，因此測定氧氣體積分數增大；
答案：（1）$\frac{1}{5}$；（2）碳燃燒生成物是二氧化碳氣體，瓶內氣壓不變．（3）裝置漏氣、紅磷量不足；（4）可能插入燃燒匙太慢．

點評 本考點考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實驗方案的評價，對實驗方案進行評價是近幾年中考的一個重點．評價包括對實驗方案的評價、實驗過程的評價、實驗結論的評價等，要認真把握．