Question

5．为测定空气中氧气含量，小明用图A所示装置进行实验：

（1）实验时，取下橡胶塞，点燃红磷后迅速伸入集气瓶中并旋紧橡胶塞，这时看到的现象是红磷继续燃烧，生成大量白烟；该反应的文字表达式为红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）小明又设计了如图B所示的改进装置，其优点是：
不污染空气或操作简便或实验误差较小（只需写一点）．从理论上分析，玻璃管内液面最终将上升至1处[填“1”、“2”、“3”、“4”（数字为五等分水面以上容积的标记）]，但实测结果液面往往偏低，其原因可能是：白磷量不足或未冷却到室温就观察（只需写一条）．
（3）小明从课本木炭燃烧实验中得到启发，于是他用木炭代替红磷按A图装置进行该实验．请你通过学过的知识分析该方案是否可行？否（填“是”或“否”），理由是木炭和氧气反应产生了二氧化碳，瓶中的压强无明显变化．

Answer 1

分析 （1）红磷具有可燃性，集气瓶中有一定量空气，所以红磷会继续燃烧，产生五氧化二磷；
（2）对于改进的装置，应从其实验效果，操作的简便性，安全环保等角度考虑优点，并从氧气的体积分数级实验的注意事项等进行分析；
（3）根据测定原理分析可行性．

解答 解：（1）红磷能在集气瓶中继续燃烧，燃烧时冒出浓厚的白烟；红磷和氧气点燃产生五氧化二磷；
（2）从改进的装置来看，其实验效果应该更明显，操作相对简便，实验的误差更小，由于氧气占空气体积的五分之一，玻璃管内的液面最终会上升至1处，如果实验结果偏低，原因主要是白磷不足或玻璃管未冷却到室温就进行观察；
（3）若将红磷换成炭粉，该实验不能获得成功，因为碳与氧气反应，消耗氧气，但同时又生成二氧化碳气体，瓶中的压强无明显变化；
答案：（1）红磷继续燃烧，生成大量白烟；红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）不污染空气或操作简便或实验误差较小，1，白磷量不足或未冷却到室温就观察；
（3）否；木炭和氧气反应产生了二氧化碳，瓶中的压强无明显变化．

点评 本题对照原来的装置，通过改进的装置对空气中氧气含量的测定进行了考查，较新颖．