Question

在“空气中氧气含量的测定”实验探究中，甲生设计了如下实验方案：在燃烧匙内盛过量红磷，点燃后立即插入集气瓶内，塞进橡皮塞，待红磷火焰熄灭，集气瓶冷却至室温，打开铁夹，水注入集气瓶（实验装置如图所示）回答下列问题：
（1）实验过程中，观察到的主要现象是

红磷燃烧时生成大量白烟

、

进入集气瓶中水的体积约占总气体的

1

5

．
（2）乙生用上述实验装置测定的结果是：空气中氧气含量与正常值有较明显的偏小，其操作上的原因可能是（要求答出两种）

红磷不足会使氧气有剩余

、

装置没冷却就打开止水夹

．
（3）丙生也设计了一个实验方案，装置和操作同上，只不过用木炭代替了红磷．当木炭停止然烧，集气瓶冷却至室温，打开铁夹后，水能否进入集气瓶？为什么？

木炭和氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳为气体，从而集气瓶中的气体压强变化不大

．
我们曾做过①木炭、②硫粉、③铁丝、④镁条等物质在足量的氧气中完全燃烧的实验．在氧气中燃烧时火星四射的是

③

（用序号填空，下同）；产生耀眼强光的是

④

，生成无色有刺激性气味气体的是

②

．上述现象有助于我们判断是否发生了化学变化，判断化学变化发生的根本依据是

产生了新物质

．

Answer 1

分析：（1）实验现象要考虑到红磷燃烧和进入集气瓶中水的体积，化学方程式要注意配平和条件．
（2）空气中氧气含量与正常值有较明显的偏小的原因要从是否进入空气和氧气是否全部被消耗等方面考虑．
（3）用其他试剂代替红磷时，主要考虑和氧气反应的生成物是否是气体，因为生成气体会影响实验结果．
（4）为了保证实验结果，就要把生成的气体吸收，吸收二氧化碳就要用氢氧化钠溶液．

解答：解：（1）实验现象：红磷燃烧时生成大量白烟，进入集气瓶中水的体积约占总气体的

1

5

；
（2）空气中氧气含量与正常值有较明显的偏小要从是否进入空气和氧气是否全部被消耗等方面考虑．红磷不足会使氧气有剩余，如果装置没冷却就打开止水夹，进入的气体也会比实际的少．
（3）用木炭代替红磷时，木炭和氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳为气体，从而集气瓶中的气体压强变化不大，所以水不会进入集气瓶．根据物质在氧气中燃烧的现象可以知道，铁丝燃烧时火星四射，镁条燃烧产生耀眼的白光，硫粉燃烧时产生有刺激性气味的气体，根据化学变化的定义可以知道判断物质是否发生了化学变化的只有依据为是否产生了新的物质，产生了新物质就为化学变化，反之不是．
故答案为：（1）红磷燃烧时生成大量白烟；进入集气瓶中水的体积约占总气体的

1

5

；
（2）红磷不足会使氧气有剩余；装置没冷却就打开止水夹；
（3）木炭和氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳为气体，从而集气瓶中的气体压强变化不大；③；④；②；产生了新物质．

点评：本考点是用红磷测定氧气在空气中的体积分数，属于实验方法和过程的探究．这类探究实验要具体问题具体分析，根据设计的步骤中不同的现象去思考、去探究，从而回答题目给出的问题．本考点主要出现在填空题和实验题中．