Question

【題目】某�；瘜W興趣小組就空氣中氧氣的含量進行實驗探究，請你參與。

【設計實驗】第一小組同學共同設計了如上圖的A、B兩套裝置。 你認為合理的是(填編號)________ 。

【進行實驗】

【數據分析】 實驗結束后，整理數據如下：(注：集氣瓶容積為100ml)

組 別	1	2	3	4	5	6
進入瓶中水的體積(ml)	20	18	19	17	21	19

通過對實驗數據分析，實驗得出氧氣約占空氣體積的___________。

【實驗分析】(1)紅磷要足量的原因是___________________________；

(2)發生反應的化學方程式是____________________________；

(3)實驗結束，發現測定出的空氣中氧氣的體積分數低于l/5，可能的原因是______

①可能使用紅磷的量不足，瓶內氧氣沒有消耗完

②可能沒夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時瓶內部分空氣受熱從導管逸出

③可能未塞緊瓶塞，紅磷熄滅冷卻時外界空氣進入瓶內

④可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內部分空氣受熱逸出

【改進實驗】

(1)第二小組同學設計了C實驗裝置，優點是：________________________________。

(2)第三小組同學設計了D實驗裝置，優點是：_______________________________。

Answer 1

【答案】 A 五分之一 略 略 ①③ 略 略

【解析】【試題分析】本題考查測定氧氣在空氣中的體積分數，實驗中要注意裝置的嚴密性、所用藥品的量、生成物的狀態、氧氣不足1/5的誤差分析、對實驗現象的分析等。

【設計實驗】：實驗A和B的區別在于紅磷的位置，而這一點與氧氣的密度有關，由于氧氣的密度大于空氣，所以紅磷在稍微低的位置更利于反應的進行，也更利于氧氣的消耗，所以實驗設計A更合理；

【數據分析】根據集氣瓶的容積是100ml，進入水的量的幾次不同結果求其平均值可得：進入水量的平均值是19ml，所以進入水量占總容積的19%，即氧氣量約占空氣體積的五分之一；

【實驗分析】：（1）紅磷足量可充分消耗的氧氣，使測量的結果更準確；

（2）紅磷燃燒的化學方程式為：4P+5O2點燃2P2O5

（3）①實驗中所取紅磷的量不足時，會導致裝置內氧氣不能全部消耗，因此使測得氧氣的體積分數會小于的；

②實驗前若沒有將彈簧夾夾緊，會導致實驗中裝置內的氣體受熱膨脹而逸出，因此測得氧氣的體積分數會大于的；

③未塞緊瓶塞，冷卻時會使空氣進入集氣瓶內，因此測得氧氣的體積分數小于的；

④插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內的部分空氣受熱逸出，因此測定氧氣體積分數大于的；綜上所述就選①③

【改進實驗】：（1）實驗C是在裝置內點燃，生成的五氧化二磷不會跑到空氣中，也就是紅磷燃燒的產物有毒的五氧化二磷不會散失到空氣造成環境污染，節約了紅磷，故C裝置的優點是：環保．同時也利于實驗的結果的準確．

（2）采用量筒進行實驗的優點是方便、準確計算進入集氣瓶中水的體積。