Question

3．小蘭同學用如圖所示的裝置進行驗證空氣中氧氣的體積分數(shù)．紅磷與氧氣反應生成溶于水的固體五氧化二磷．步驟為：連接儀器，檢查氣裝置的氣密性；點燃紅磷，迅速伸入集氣瓶瓶中，塞緊瓶塞；待集氣瓶冷卻到常溫時，打開止水夾，觀察現(xiàn)象．
（1）已知空氣中氧氣的體積分數(shù)約為21%（填百分數(shù)），實驗后發(fā)現(xiàn)測得的氧氣體積分數(shù)小于理論值，請你幫她分析造成這種結果的可能原因：紅磷不足（其他答案合理也行）．
（2）若不改變實驗裝置和藥品，能否用木炭代替紅磷做實驗，不能（填“能”或“不能”）若用上述裝置，改用木炭作實驗也要得到正確的現(xiàn)象和結論，其方法是將燒杯中的水換成石灰水或氫氧化鈉溶液（提示：二氧化碳能與石灰水或氫氧化鈉溶液反應）．

Answer 1

分析 實驗的目的是測定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內外產生壓強差，水被吸入占據(jù)氧氣的空間，從而達到測定氧氣的目的；保證本實驗成功的關鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)；木炭和氧氣反應又生成二氧化碳，沒有改變集氣瓶內的壓強；二氧化碳能夠和石灰水等堿性物質反應；據(jù)此進行分析．

解答 解：（1）空氣中氧氣的體積分數(shù)約為21%；由于紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內的壓強減小，打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是：水沿導管倒流進入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$處，裝置漏氣最終會使瓶內氣體減少的少，水倒流入瓶內的就少；紅磷量不足，沒有將氧氣完全消耗；沒有冷卻到室溫就打開止水夾，瓶內氣壓比室溫下偏大，水倒流入瓶內的就少；氣密性不好等．
故答案為：21%； 紅磷不足（ 其他答案合理也行）；
（2）若把紅磷換成木炭，木炭和氧氣反應又生成二氧化碳，沒有改變集氣瓶內的壓強，達不到實驗目的，因此不能用木炭代替紅磷；若用上述裝置，改用木炭作實驗也要得到正確的現(xiàn)象和結論，必須把產生的二氧化碳消耗掉，可以利用石灰水、氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳；
故答案為：不能；將燒杯中的水換成石灰水或氫氧化鈉溶液．

點評 本考點考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實驗方案的評價，對實驗方案進行評價是近幾年中考的一個重點．評價包括對實驗方案的評價、實驗過程的評價、實驗結論的評價等，要認真把握．