Question

13．用如圖所示裝置進行″探究空氣中氧氣含量″的實驗．實驗步驟如下：①先用止水夾夾緊橡皮管；②點燃燃燒匙里的紅磷；③迅速將燃燒匙插入集氣瓶，并塞緊塞子；④燃燒完畢并冷卻后，打開止水夾．
請根據實驗回答下列問題：
（1）待紅磷燃燒完畢，集氣瓶冷卻后，打開止水夾，燒杯中的水會進入廣口瓶瓶內，約達到集氣瓶余下容積的$\frac{1}{5}$為止．
（2）拔去橡皮塞，迅速將一根燃著的木條伸入瓶中，觀察到燃著的木條熄滅，說明剩余的氣體不能（填″能″或″不能″）支持燃燒．
（3）由此實驗可知空氣主要由能支持燃燒的氧氣（約占空氣體積的21%）和不能支持燃燒的氮氣（約占空氣體積的78%）組成．
（4）如果實驗后發(fā)現測得的氧氣的體積分數明顯小于通常狀況下空氣中氧氣的體積分數，則造成實驗失敗的原因可能是紅磷的量不足（回答一種即可）．

Answer 1

分析 （1）紅磷燃燒的現象是冒出大量的白煙，放出熱量；根據燒杯中的水進入廣口瓶瓶內的水量分析空氣中氧氣的含量；
（2）根據紅磷燃燒后，廣口瓶中剩余的主要是氮氣，結合氮氣的性質進行分析；
（3）根據實驗現象分析空氣成分的組成；
（4）實驗測定中，藥品的用品、裝置的氣密性、操作的急緩等都會影響到測定結果．；

解答 解：（1）紅磷燃燒的現象是冒出大量的白煙，放出熱量；待燃燒停止，集氣瓶冷卻到室溫后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進入廣口瓶瓶內的水量約占廣口瓶容積的$\frac{1}{5}$，由此可知氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$；
（2）紅磷燃燒后，廣口瓶中剩余的主要是氮氣，氮氣不支持燃燒，因此拔去橡皮塞，迅速將一根燃著的木條伸入瓶中，會看到燃著的木條熄滅；說明剩余的氣體不能支持燃燒．
（3）上述現象說明，空氣主要由能支持燃燒的氧氣和性質較穩(wěn)定的氮氣組成；
（4）如果實驗后發(fā)現測得的氧氣的體積分數明顯小于通常狀況下空氣中氧氣的體積分數，則造成實驗失敗的原因可能是紅磷的量不足，或是沒有等廣口瓶冷卻就打開止水夾等；
故答案為：
（1）進入廣口瓶瓶內；$\frac{1}{5}$；
（2）燃著的木條熄滅；不能；
（3）氧氣；21%；氮氣；78%；
（4）紅磷的量不足．

點評 本題主要考查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，難度稍大．