Question

【題目】化學實驗課上，老師讓同學們用以下兩個方案來探究空氣中氧氣的體積分數，根據要求回答下列問題。

（方案一）甲、乙兩位同學分別用如圖a和圖b所示的傳統裝置測定空氣中氧氣的體積分數，實驗中所用的紅磷、木炭均過量。

（1）甲同學連接好儀器后，立即點燃紅磷開始實驗，老師說他的操作順序不嚴謹，你認為他忽略的操作步驟是_______________________。

（2）待甲同學改正后，點燃紅磷，觀察到紅磷燃燒產生的現象為_____________；待紅磷熄滅，并冷卻到室溫后，打開彈簧夾，觀察到的現象是_______________。

（3）如果進入集氣瓶中的水偏少，寫出一個原因是_____________。

（4）若乙同學的操作順序和步驟均正確，當他打開彈簧夾后觀察到的現象是________________。

（方案二）丙同學在老師的指導下，將“測定空氣中氧氣的含量”的實驗裝置改進為新的實驗裝置（如圖c）。

（5）指出圖c所示裝置的一項優點：_______________。

Answer 1

【答案】檢查裝置的氣密性 產生大量白煙，放出熱量 進入集氣瓶中的水約占集氣瓶內空氣體積的1/5 紅磷量不足（或裝置漏氣、沒冷卻到室溫就打開彈簧夾） 兩個集氣瓶中都有水進入，進入的水都不足集氣瓶中空氣體積的1/5 環保（或操作簡單等）

【解析】

（1）該實驗應先檢查裝置的氣密性，故他忽略的操作步驟是檢查裝置的氣密性；

（2）點燃紅磷，觀察到紅磷燃燒產生的現象為產生大量白煙，放出熱量；

待紅磷熄滅，并冷卻到室溫后，打開彈簧夾，觀察到的現象是：進入集氣瓶中的水約占集氣瓶中空氣體積的1/5；

（3）如果進入集氣瓶中的水偏少，可能是裝置漏氣，紅磷量不足或未等冷卻至室溫就打開止水夾；

（4）若乙同學的操作順序和步驟均正確，當他打開彈簧夾后觀察到的現象是：兩個集氣瓶中都有水進入，進入的水都不足集氣瓶中空氣體積的1/5；因為紅磷燃燒，消耗了空氣中的氧氣，碳燃燒雖然消耗了氧氣，但是生成了等體積的二氧化碳氣體，而且兩裝置處于相通的狀態，故打開止水夾后，兩個集氣瓶中都有水進入，進入的水都不足集氣瓶中空氣體積的1/5；

（5）圖c操作的優點是操作簡單，比較環保等。