Question

9．小明用圖甲所示裝置測定空氣中氧氣的含量．
（1）實(shí)驗(yàn)時，取下橡膠塞，點(diǎn)燃紅磷后迅速伸入集氣瓶中并旋緊橡膠塞，這時看到的現(xiàn)象是紅磷繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生大量白煙．
（2）小明又設(shè)計了如圖乙所示的改進(jìn)裝置，其中A是底面積為50cm³、高20cm的圓筒狀玻璃容器（帶密封蓋），上面標(biāo)有以cm為單位的刻度．B是帶刻度的敞口玻璃管（其他輔助裝置略）．他們的操作過程如下：
a．檢查裝置的氣密性；
b．加入水并調(diào)整B的高度．使A中的液面至刻度15cm處；
c．將過量的紅磷平鋪在惰性電熱板上．蓋緊密封蓋；
d．通電加熱紅磷，待充分反應(yīng)后．冷卻到原來的狀況，
調(diào)整B的高度使容器A、B中的液面保持水平，記錄液面刻度．（注：A容器內(nèi)固態(tài)物質(zhì)所占的體積忽略不計）
①在操作a中檢查裝置氣密性的方法是由B裝置中玻璃管的敞口出加入水，并調(diào)整B的高度，使A中的液面至刻度15cm處，靜置一會兒后觀察A中液面若仍然在15cm處，則說明裝置的氣密性良好．
②在操作d結(jié)束時，裝置A 中液面的刻度約為12cm（填整數(shù)）．
③改進(jìn)后的裝置的優(yōu)點(diǎn)是環(huán)保，氣密性更好．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紅磷燃燒的現(xiàn)象及質(zhì)量守恒定律解答；
（2）①根據(jù)檢查裝置氣密性的方法進(jìn)行解答；
②根據(jù)氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{3}$進(jìn)行解答；
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)的誤差及對環(huán)境保護(hù)的要求解析解答．

解答 解：（1）紅磷燃燒會生成五氧化二磷固體顆粒，所以觀察現(xiàn)象是：紅磷繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生大量白煙；
（2）①在操作a中檢查裝置氣密性的方法是由B裝置中玻璃管的敞口出加入水，并調(diào)整B的高度，使A中的液面至刻度15cm處，靜置一會兒后觀察A中液面若仍然在15cm處，則說明裝置的氣密性良好．故答案為：由B裝置中玻璃管的敞口出加入水，并調(diào)整B的高度，使A中的液面至刻度15cm處，靜置一會兒后觀察A中液面若仍然在15cm處，則說明裝置的氣密性良好．
②液面至A裝置的15cm刻度處后，A裝置內(nèi)氣體的高度為15cm，其中氧氣約占15cm×$\frac{1}{5}$=3cm．因此反應(yīng)完成后，A中液面應(yīng)上升至15cm-3cm=12cm處．若液面升至11cm處，則15cm-11cm=4cm＞3cm．說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果比理論值偏大．故答案為：12；
③改進(jìn)后紅磷在密閉的系統(tǒng)中燃燒，誤差小，這樣也不會對環(huán)境造成污染，故答案為：環(huán)保，氣密性更好；
答案：
（1）紅磷繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生大量白煙；
（2）①由B裝置中玻璃管的敞口出加入水，并調(diào)整B的高度，使A中的液面至刻度15cm處，靜置一會兒后觀察A中液面若仍然在15cm處，則說明裝置的氣密性良好；
②12；
③環(huán)保，氣密性更好．

點(diǎn)評 本題主要考查實(shí)驗(yàn)測定空氣中氧氣含量的原理及可能造成實(shí)驗(yàn)失敗的原因的分析，解此類問題時關(guān)鍵是分析清楚實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)．