Question

9．測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖．試回答：
（1）實驗現象產生大量的白煙，放出熱量，打開止水夾后燒杯中的水進入集氣瓶，且水約占集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$．
（2）若實驗結束，集氣瓶中水位上升不到預期位置，則實驗失敗的原因可能是哪些？（至少答出兩條）紅磷的量不足，裝置漏氣等（合理即可）．

Answer 1

分析 （1）根據紅磷在空氣中燃燒的現象，打開止水夾后的現象，進行分析解答．
（2）實驗后發(fā)現測得的氧氣體積分數小于$\frac{1}{5}$，根據誤差偏小的可能因素，從反應原理、實驗操作、裝置是否漏氣等方面進行分析解答．

解答 解：（1）紅磷在空氣中燃燒，產生大量的白煙，放出熱量，打開止水夾后燒杯中的水進入集氣瓶，且水約占集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$．
（2）誤差偏小的原因有：①紅磷的量不足；②裝置漏氣；③沒待裝置冷卻就打開了彈簧夾，并進行讀數（因為此時剩余的氣體在受熱狀態(tài)下，處于膨脹狀態(tài)，占據了部分水的體積）；④彈簧夾右邊的導管中存有的空氣進入集氣瓶內；⑤紅磷熄滅時，集氣瓶中的氧氣并沒有完全耗盡，只是氧氣的濃度達不到紅磷燃燒的要求而已；⑥燒杯中的水可能不足以注滿原來瓶內氣體體積的$\frac{1}{5}$．
故答案為：（1）產生大量的白煙，放出熱量，打開止水夾后燒杯中的水進入集氣瓶，且水約占集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$；
（2）紅磷的量不足；裝置漏氣等（合理即可）．

點評 本題難度不大，掌握測定原理（通過紅磷燃燒消耗氧氣，導致瓶內壓強變小）、實驗成功的關鍵（裝置氣密性要好；紅磷要足量；要冷卻到室溫再讀數）是正確解答此類題的關鍵．