Question

用來測定空氣中氧氣含量的方法很多，圖Ⅰ所示的是用紅磷在空氣中燃燒的測定方法．實驗過程是：

第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標記．
第二步：點燃a內的紅磷，迅速伸入集氣瓶中并把塞子塞緊．
第三步：待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，發現水被“吸入”集氣瓶中，進入集氣瓶中水的體積即為集氣瓶中氧氣所占的體積．
請完成下列問題：
（1）寫出圖中標號儀器的名稱：a

燃燒匙

  b

燒杯

；若實驗成功，瓶中水位將達

4

刻度線（填數字）
（2）第二步中“迅速”是防止空氣受熱膨脹而逸出，若緩慢操作，可能導致測得的結果

偏大

（“偏大”或“偏小”）
（3）集氣瓶中剩余的氣體主要是（填符號）

N₂

，從該實驗可認識它的性質之一是：

不燃燒

．
（4）該實驗的原理是用可燃物在空氣中燃燒消耗氧氣，使集氣瓶中氣壓減小．有同學認為用
①硫粉   ②木炭   ③蠟燭   ④細鐵絲四種物質代替紅磷都可以．請從四種物質中選擇一種，說明是否可以，并闡明理由：

選①②③不可以，理由是燃燒產生氣體，不能使瓶中氣壓減少；選④不可以，理由是鐵絲不能在空氣中燃燒

．
（5）某同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖Ⅱ所示，凸透鏡聚光點燃紅磷），你認為改進后的優點是：

氣密性好，可減小誤差，防止生成的五氧化二磷逸散到空氣中污染空氣

．

Answer 1

分析：根據紅磷燃燒的現象和測定空中氧氣體積分數的原理、注意事項分析．我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因為磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內外產生氣壓差，從而得到正確的結論．保證本實驗成功的關鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數．

解答：解：（1）熟悉紅磷燃燒時用到的儀器，則：圖中標號儀器的名稱：a 燃燒匙b 燒杯；若實驗成功，瓶中水位將達 4刻度線．
（2）第二步中“迅速”是防止空氣受熱膨脹而逸出，若緩慢操作，可能導致測得的結果 偏大；
（3）由本實驗還可以推知氮氣的性質有：不溶于水；不能燃燒；不支持燃燒；化學性質比較穩定等．
（4）該實驗的原理是用可燃物在空氣中燃燒消耗氧氣，使集氣瓶中氣壓減小．有同學認為用①硫粉 ②木炭 ③蠟燭 ④細鐵絲四種物質代替紅磷都可以．但選①②③不可以，理由是燃燒產生氣體，不能使瓶中氣壓減少；選④不可以，理由是鐵絲不能在空氣中燃燒；
（5）改進后裝置的優點是：氣密性好，可減小誤差，防止生成的五氧化二磷逸散到空氣中污染空氣．
故答案為（1）a燃燒匙；b燒杯； 4；（2）偏大；（3）N₂，不燃燒．
（4）選①②③不可以，理由是燃燒產生氣體，不能使瓶中氣壓減少；選④不可以，理由是鐵絲不能在空氣中燃燒不能燃燒；不支持燃燒；不溶于水；化學性質比較穩定等；
（5）氣密性好，可減小誤差，防止生成的五氧化二磷逸散到空氣中污染空氣．

點評：只有熟悉用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，才能正確解答本題．