Question

16．如圖所示裝置可測量空氣中氧氣的含量．實驗室有紅磷、木炭、硫．
（1）請問燃燒匙內放何物最合適紅磷．
（2）燃燒完畢，過一會兒，打開止水夾出現的現象為燒杯中的水流入瓶內，流入水的體積約占瓶內氣體體積的$\frac{1}{5}$．
（3）出現上述現象的原因是氧氣被消耗，使集氣瓶內的氣壓變�。�
（4）當燃著的木條檢驗瓶內剩余氣體時，現象為燃著的木條熄滅．
（5）上述實驗說明空氣的主要成分是氮氣和氧氣，其體積
比約為4：1．

Answer 1

分析 實驗室測定空氣中氧氣體積分數的實驗中可以使用紅磷燃燒消耗掉氧氣，生成的五氧化二磷是固體，使瓶內壓強減小的方法．若使用木炭，由于木碳燃燒生成的是二氧化碳氣體，壓強變化不大，不能測得氧氣的含量，并結合現象得出結論．

解答 解：（1）實驗室測定空氣中氧氣體積分數的實驗中可以使用紅磷燃燒消耗掉氧氣，生成的五氧化二磷是固體，使瓶內壓強減小的方法．若使用木炭、硫，由于木炭、硫燃燒生成的是二氧化碳和二氧化硫氣體，壓強變化不大，不能測得氧氣的含量；故答案為：紅磷；
（2）磷與氧氣在點燃條件下反應生成五氧化二磷，打開彈簧夾后，有水進入集氣瓶且約占集氣瓶剩余體積的五分之一；故答案為：燒杯中的水流入瓶內，流入水的體積約占瓶內氣體體積的$\frac{1}{5}$；
（3）紅磷燃燒，氧氣被消耗，使集氣瓶內的氣壓變小，且氧氣約占空氣體積的五分之一，因此冷卻到室溫打開止水夾出現的現象為水流入瓶內，流入水的體積約占瓶內氣體體積的$\frac{1}{5}$；故答案為：氧氣被消耗，使集氣瓶內的氣壓變�。�
（4）紅磷燃燒完畢后，集氣瓶中剩余的氣體主要是氮氣，氮氣不能支持燃燒，檢驗時，可將一根燃著的木條伸入集氣瓶中，會觀察到木條熄滅；故答案為：燃著的木條熄滅；
（5）根據實驗現象可知氮氣約占五分之四，氧氣約占五分之一，因此二者的體積比為4：1；故答案為：氮氣；氧氣；4：1．

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、結論和注意事項及誤差分析，難度稍大．