Question

17．某實驗小組進行了如圖所示的實驗．將一定量的紅磷點燃后迅速插入集氣瓶中并塞住橡皮塞，可以看到紅磷燃燒并產生大量白煙．待燃燒停止并冷卻到室溫后打開止水夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶內，進入水的體積大約占原瓶內空氣體積的$\frac{1}{5}$．
（1）根據上述實驗現象可以得出許多結論，請寫出其中一條氧氣在空氣中的體積分數約占$\frac{1}{5}$
（2）水會自動進入集氣瓶的直接原因是紅磷燃燒，消耗掉集氣瓶中的氧氣；由于反應消耗了集氣瓶中的氧氣，使瓶內氣壓減小，從而使集氣瓶內外產生了壓強差，燒杯中的水倒吸進集氣瓶
（3）若空氣中氮氣也能和紅磷反應，能否用該方法來測定空氣中氧氣的含量？不能．

Answer 1

分析 （1）根據紅磷燃燒，消耗掉集氣瓶中的氧氣解答；
（2）根據集氣瓶內外產生了壓強差解答；
（3）用來空氣成分測定時，只能和空氣中單一成分反應，否則無法判定反應掉的成分的比例．

解答 解：（1）該實驗中過量的紅磷燃燒，消耗掉集氣瓶中的氧氣；由于反應消耗了集氣瓶中的氧氣，使瓶內氣壓減小，從而使集氣瓶內外產生了壓強差，故燒杯中的水倒吸進集氣瓶，約占原瓶內空氣體積的$\frac{1}{5}$，從而確定氧氣在空氣中的體積分數約占$\frac{1}{5}$．故填：氧氣在空氣中的體積分數約占$\frac{1}{5}$；
（2）該實驗中過量的紅磷燃燒，消耗掉集氣瓶中的氧氣；由于反應消耗了集氣瓶中的氧氣，使瓶內氣壓減小，從而使集氣瓶內外產生了壓強差，故燒杯中的水倒吸進集氣瓶；故填：紅磷燃燒，消耗掉集氣瓶中的氧氣；由于反應消耗了集氣瓶中的氧氣，使瓶內氣壓減小，從而使集氣瓶內外產生了壓強差，燒杯中的水倒吸進集氣瓶；
（3）來空氣成分測定時，只能和空氣中單一成分反應，否則無法判定反應掉的成分的比例．當氮氣也能和磷反應時，我們就無法準確知道多少體積變化是由于紅磷和氧氣反應所致，所以當氮氣也能和紅磷反應時不能用于空氣成分的測定；故填：不能．

點評 本題難度不大，掌握用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗原理、注意事項等是正確解答本題的關鍵．