Question

5．為測定空氣中氧氣含量，小明用圖A所示裝置進行實驗：

（1）實驗時，取下橡膠塞，點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，生成大量白煙；該反應(yīng)的文字表達式為紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（2）小明又設(shè)計了如圖B所示的改進裝置，其優(yōu)點是：
不污染空氣或操作簡便或?qū)嶒炚`差較小（只需寫一點）．從理論上分析，玻璃管內(nèi)液面最終將上升至1處[填“1”、“2”、“3”、“4”（數(shù)字為五等分水面以上容積的標記）]，但實測結(jié)果液面往往偏低，其原因可能是：白磷量不足或未冷卻到室溫就觀察（只需寫一條）．
（3）小明從課本木炭燃燒實驗中得到啟發(fā)，于是他用木炭代替紅磷按A圖裝置進行該實驗．請你通過學(xué)過的知識分析該方案是否可行？否（填“是”或“否”），理由是木炭和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生了二氧化碳，瓶中的壓強無明顯變化．

Answer 1

分析 （1）紅磷具有可燃性，集氣瓶中有一定量空氣，所以紅磷會繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生五氧化二磷；
（2）對于改進的裝置，應(yīng)從其實驗效果，操作的簡便性，安全環(huán)保等角度考慮優(yōu)點，并從氧氣的體積分數(shù)級實驗的注意事項等進行分析；
（3）根據(jù)測定原理分析可行性．

解答 解：（1）紅磷能在集氣瓶中繼續(xù)燃燒，燃燒時冒出濃厚的白煙；紅磷和氧氣點燃產(chǎn)生五氧化二磷；
（2）從改進的裝置來看，其實驗效果應(yīng)該更明顯，操作相對簡便，實驗的誤差更小，由于氧氣占空氣體積的五分之一，玻璃管內(nèi)的液面最終會上升至1處，如果實驗結(jié)果偏低，原因主要是白磷不足或玻璃管未冷卻到室溫就進行觀察；
（3）若將紅磷換成炭粉，該實驗不能獲得成功，因為碳與氧氣反應(yīng)，消耗氧氣，但同時又生成二氧化碳氣體，瓶中的壓強無明顯變化；
答案：（1）紅磷繼續(xù)燃燒，生成大量白煙；紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）不污染空氣或操作簡便或?qū)嶒炚`差較小，1，白磷量不足或未冷卻到室溫就觀察；
（3）否；木炭和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生了二氧化碳，瓶中的壓強無明顯變化．

點評 本題對照原來的裝置，通過改進的裝置對空氣中氧氣含量的測定進行了考查，較新穎．