Question

【题目】空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】实验室用红磷燃烧来测定空气中氧气含量。
（1）写出红磷燃烧的化学方程式。
（2）实验原理：红磷燃烧消耗氧气，使瓶内减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量。
（3）对该实验认识正确的是
A.红磷燃烧产生大量白色的烟雾
B.红磷的用量不足会导致测定氧气体积含量偏大
C.红磷燃烧以后，须冷却到室温方可打开止水夹
D.该实验可说明N2难溶于水
（4）【发现问题】测量结果仍与理论值误差较大。
有资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧。
【实验改进】
根据铁在空气中生锈的原理设计右图实验装置，再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。

对此改进实验的叙述，错误的是
A.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气
B.实验前一定要检查装置的气密性
C.此实验中铁粉的多少不影响测量结果
D.此实验测出氧气的体积分数为18.3%

Answer 1

【答案】
（1）4P＋5O2 2P2O5
（2）压强
（3）C、D
（4）C
【解析】(1)红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P＋5O2 2P2O5；
(2)实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内气体的压强减小，烧杯中水倒吸到集气瓶；
(3)实验过程中的现象：红磷燃烧产生大量白色的烟雾；红磷的用量不足、装置漏气、冷却到室温打开止水夹等会导致测定氧气体积含量偏小；同时说明剩余的气体难溶于水，不燃烧；故答案为：CD;
(4)从实验原理角度分析，改进实验准确度更髙的主要原因是：铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更为彻底，使实验结果更准确，故A正确；实验前一定要检查装置的气密性，故B正确；此实验中铁粉的量不足会使测量结果偏小，故C错误；此实验测出氧气的体积分数为×100%≈18.3%，故正确。故答案为:C.
红磷和氧气燃烧生成五氧化二磷，据此书写化学方程式；红磷燃烧消耗了氧气生成了五氧化二磷固体造成瓶内压强减小。实验现象：红磷燃烧，产生大量白烟、放热、 冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5。实验注意事项：红磷必须过量。如果红磷的量不足，集气瓶内的氧气没有被完全消耗，测量结果会偏小。装置气密性要好。如果装置的气密性不好，集气瓶外的空气进入集气瓶，测量结果会偏小。导管中要注满水。否则当红磷燃烧并冷却后，进入的水会有一部分残留在试管中，导致测量结果偏小。冷却后再打开弹簧夹，否则测量结果偏小。如果弹簧夹未夹紧，或者塞塞子的动作太慢，测量结果会偏大。红磷会在剩余的气体中熄灭，所以剩余的气体（主要是氮气），难溶于水，不燃烧，不支持燃烧；改进实验中为了使集气瓶中的氧气消耗干净，同样需要过量的铁粉与氧气和水发生缓慢氧化，从而把氧气消耗完，才能使实验数据准确；