Question

小華同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來測定空氣中氧氣的含量．實(shí)驗(yàn)步驟是：①先用彈簧夾夾緊橡皮管；②點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷；③將燃燒的紅磷迅速插入瓶內(nèi)，并把塞子塞緊；④燃燒完畢，冷卻后打開彈簧夾．
分析探究：（1）實(shí)驗(yàn)中可觀察到紅磷燃燒，產(chǎn)生

 

，消耗了空氣中的

 

．
（2）燃燒完畢，冷卻后打開彈簧夾，可觀察到燒杯中的水

 

．由此可得出的結(jié)論是：①

 

；②

 

．
（3）過程中，發(fā)現(xiàn)進(jìn)入瓶內(nèi)水的體積小于

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，可能的原因有

 

．
①紅磷用量偏少；②裝置漏氣；③反應(yīng)后沒有冷卻到原來溫度；④燒杯中水太少．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)白磷燃燒是與空氣中的氧氣反應(yīng)，生成了五氧化二磷分析；
（2）測定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷的方法，生成的白色固體是五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，進(jìn)入水的體積就是氧氣；根據(jù)有剩余的氣體，由此分析空氣的組成是否單一．
（3）根據(jù)測定空氣中氧氣含量的原理及注意的事項(xiàng)分析判斷．

解答：解：（1）由于紅磷燃燒是與氧氣反應(yīng)生成了五氧化二磷．所以，實(shí)驗(yàn)中可觀察到紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，消耗了空氣中的氧氣．
（2）紅磷燃燒消耗了空氣中的氧氣，使得瓶內(nèi)壓強(qiáng)減少，打開彈簧夾后，可觀察到：燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，其體積約占瓶容積的

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，水位上升的體積就是氧氣的體積．由此可得出結(jié)論：氧氣約占空氣總體積的

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；通過該實(shí)驗(yàn)剩余的氣體約占空氣的

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，說明了空氣不是一種單一的物質(zhì)，屬于混合物．
（3）在測定空氣中氧氣的含量實(shí)驗(yàn)中，如果實(shí)驗(yàn)中因紅磷量不足，而氧氣沒有完全消耗；如果裝置漏氣而進(jìn)入少量空氣，或未冷卻至室溫而打開彈簧夾，或燒杯中的水太少等，都可能出現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的

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的結(jié)果．所以，由以上分析可知，①②③④都是可能的原因．
故答為：（1）大量白煙，氧氣；（2）流入集氣瓶，其體積約占瓶容積的

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，①空氣是混合物，②氧氣約占空氣總體積的

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；（3）①②③④

點(diǎn)評：本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，難度稍大．