Question

【题目】小明利用图甲装置测定空气中氧气的体积分数，多次实验后，发现每次测得氧气的体积分数总是远小于21%，他认为误差主要是由实验装置造成，于是改用图乙装置进行实验，步骤如下：①连接装置并检查气密性，②在量筒内加入100mL水，③在集气瓶中加入少量水使瓶内空气体积为250mL，④在燃烧匙内放入过量的红磷，塞紧瓶塞，关闭止水夹，接通电源使电烙铁发热，点燃红磷后，断开电源。⑤燃烧结束，充分冷却后，打开止水夹，待量筒内水面不再下降时，记录量筒内水的体积为60mL。试回答：

⑴ 若小明用图甲进行实验，写出检查装置气密性的方法：______________________。

⑵ 与装置甲相比，装置乙可以减小实验误差，其原因是____________。

⑶ 根据本实验数据，计算出空气中氧气的体积分数为_____________。

⑷ 小强同学按图1所示装置测定空气中氧气的含量，并用压强传感器实时地传回集气瓶内压强—时间关系图(该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压，p和p’分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压)，下列说法正确的是_____________。

a．燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响

b．反应开始时集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热造成的

c．p=0.79p0，p’= p0是因为红磷比木炭消耗的氧气多。

d．由图三可推出空气中氧气的含量

Answer 1

【答案】 将导管一端插入水中，打开止水夹，双手紧握集气瓶外壁，导管口冒气泡，松手，导管中上升了一段液注，说明气密性好。 改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸造成实验误差。 16% b

【解析】（1）检验此装置的气密性时，可将导管一端插入水中，用手紧握广口瓶外壁，观察水中的导管口是否有气泡冒出，如果有气泡冒出，说明装置气密性好；

（2）与装置甲相比，装置乙中使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是：改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差；

（3）量筒内减少的体积为氧气的体积，氧气的体积=100mL-60mL=40mL；空气中氧气的体积分数为： ×100%=16%；

（4）a、若所用药品过少，就不会将装置内的氧气耗尽，会导致实验结果出现误差，错误； b、反应开始时，物质燃烧放出大量的热，气体体积受热膨胀，所以集气瓶中压强瞬间变大的是由燃烧放热造成的，正确；c、压强不同的原因主要是木碳燃烧生成了二氧化碳气体，错误；d、由于碳与氧气反应生成二氧化碳，虽然都消耗了氧气，但又生成了气体，装置内气体压强保持不变，无法测定，错误。故选b。