Question

7．某同学用如图所示装置（集气瓶中事先装入少量的水）来测定空气中氧气的含量．请回答下列问题：
（1）待反应冷却后，打开弹簧夹，进入集气瓶的水不足该瓶中气体体积的$\frac{1}{5}$，你认为导致这一结果的原因可能是什么？（写一条即可）
（2）你能根据实验中产生的实验现象，分析集气瓶内剩余气体具有什么性质吗？
（3）已知木炭、硫在空气中燃烧分别生成二氧化碳和二氧化硫气体．思考：能否用木炭、硫代替红磷做此实验？由此可知，红磷的替代品必须满足什么条件？

Answer 1

分析 本题是测定氧气在空气中的体积分数的实验探究，要把空气中的氧气消耗掉，在本实验中用的是红磷，红磷只与氧气反应，燃烧后的生成物五氧化二磷是固体，不需要占很大的空间．要使本实验成功，必须注意以下几点：①装置的气密性好；②白磷足量；③必须冷却到室温再读数．还要注意白磷在空气中燃烧的现象：发黄光、放出热量、冒出大量的白烟．想把红磷改为木炭，就应该把二氧化碳气体吸收掉，改进的措施是：把集气瓶中的水改为氢氧化钠溶液．

解答 解：（1）实验完成后，若进入集气瓶中的水不足原空气体积的$\frac{1}{5}$，原因可能是：红磷的量不足、装置漏气或没有冷却到室温就读数；故答案为：红磷的量不足或装置漏气等；
（2）打开弹簧夹后，有水进入集气瓶且约占集气瓶剩余体积的五分之一；剩余的主要气体是氮气，说明氮气不能燃烧也不能支持燃烧的性质，不溶于水；
故答案为：不能燃烧也不能支持燃烧的性质，不溶于水；
（3）想把红磷改为木炭，就应该把二氧化碳气体吸收掉，改进的措施是：把集气瓶中的水改为氢氧化钠溶液；故答案为：把集气瓶中的水改为氢氧化钠溶液．

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．要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．