Question

【題目】為驗證空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，小明按圖甲所示的裝置進行了多次實驗，發(fā)現(xiàn)每次測得的氧氣體 積分?jǐn)?shù)總是遠小于 21%，他認(rèn)為誤差主要由實驗裝置造成，于是改用圖乙裝置進行實驗，步驟如下：

①連接裝置并檢查氣密性．

②在量筒內(nèi)加入 100 毫升的水．

③在廣口瓶中加入少量水，使瓶內(nèi)空氣體積為 250 毫升．

④在燃燒匙內(nèi)放入過量的紅磷，塞緊瓶塞，關(guān)閉止水夾，接通電源 使電烙鐵發(fā)熱，點燃紅磷后，斷開電源．

⑤燃燒結(jié)束并充分冷卻后，打開止水夾，待量筒內(nèi)水面不再下降時，記錄量筒內(nèi)水的體積為 60 毫升．

（1）小明按如甲裝置進行實驗時，該如何檢查裝置的氣密性_______

（2）與裝置甲相比，裝置乙可以減小實驗誤差，其原因是_______：

（3）根據(jù)本實驗數(shù)據(jù)，計算出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為_______．

（4）小強同學(xué)按圖 1 所示裝置測定空氣中氧氣的含量，并用壓強傳感器實時地傳回集氣瓶內(nèi)壓強—時間關(guān)系圖（該裝置氣密性良好，p0是集氣瓶內(nèi)初始氣壓，p和 p’分別是反應(yīng)結(jié)束后恢復(fù)到室溫時集氣瓶內(nèi)的氣壓），下列說法正確的是_______

A.燃燒匙內(nèi)所裝紅磷或木炭的多少對實驗結(jié)果無影響

B.反應(yīng)開始時集氣瓶中壓強瞬間變大是由燃燒放熱造成

C.p=0.79p0，p’=p0 是因為紅磷比木炭消耗的氧氣多

D.由圖 3 可推出空氣中氧氣的含量

Answer 1

【答案】將導(dǎo)管一端插入水中，打開止水夾，雙手緊握集氣瓶外壁，導(dǎo)管口冒氣泡，說明氣密性好 改進后的裝置無需打開瓶塞點燃紅磷，避免瓶內(nèi)空氣外逸造成實驗誤差 16% b

【解析】

（1）檢驗此裝置的氣密性時，可將導(dǎo)管一端插入水中，用手緊握廣口瓶外壁，觀察水中的導(dǎo)管口是否有氣泡冒出，如果有氣泡冒出，說明裝置氣密性好，故填將導(dǎo)管一端插入水中，打開止水夾，雙手緊握集氣瓶外壁，導(dǎo)管口冒氣泡，說明氣密性好。

（2）與裝置甲相比，裝置乙中使用電烙鐵可以減小實驗誤差，其原因是：改進后的裝置無需打開瓶塞點燃紅磷，避免瓶內(nèi)空氣外逸而而造成實驗誤差，故填改進后的裝置無需打開瓶塞點燃紅磷，避免瓶內(nèi)空氣外逸造成實驗誤差；

（3）量筒內(nèi)減少的水的體積為氧氣的體積，氧氣的體積=100mL-60mL=40mL，空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為×100%＝16%,故填16%。

（4）a．若所用藥品過少，就不會將裝置內(nèi)的氧氣耗盡，會導(dǎo)致實驗結(jié)果出現(xiàn)誤差，選項錯誤；

b．反應(yīng)開始時，物質(zhì)燃燒放出大量的熱，氣體體積受熱膨脹，所以集氣瓶中壓強瞬間變大的是由燃燒放熱造成的，選項正確；

c．p=0.79p0，p′=p0是因為紅磷燃燒生成物是固體，而木炭燃燒生成物是氣體，選項錯誤；

d．由于碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，雖然都消耗了氧氣，但又生成了氣體，裝置內(nèi)氣體壓強保持不變，無法測定，選項錯誤，故選b。