Question

【题目】某化学小组测定空气中氧气的体积分数。

(1)根据下图回答问题。

①红磷燃烧的文字表达式为_______________________。

②红磷燃烧时的现象是___________________________，冷却到室温打开止水夹后，观察到的现象是烧杯中的水_______________。

③冷却至室温后打开止水夹，发生上述现象的原因是_______________________________。

④实验结论：___________________________________________

(2)用四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数。

反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O ＝＝ 8S↓+4NaOH(氢氧化钠)。

小资料：四硫化钠(Na2S4)与氧气、水反应生成难溶于水的固体硫(S)和易溶于水的氢氧化钠。

【实验过程】

①取足量的四硫化钠固体加入试管中，再加入适量的水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1(如图1所示)。

②将该试管插入水中(如图2所示)，拔下橡胶塞，观察到_____________，塞紧橡胶塞。将试管取出，倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2。理论上h2∶h1=______________。

③按照①和②再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。

	第1次	第2次	第3次
h1/cm	11.0	11.4	11.6
h2/cm	8.7	9.1	9.2

根据第3次实验数据，计算空气中氧气的体积分数为________%(结果精确到 0.1%)。

Answer 1

【答案】 红磷+氧气 五氧化二磷 剧烈燃烧、黄色火焰、大量白烟、放热 进入集气瓶 红磷燃烧消耗氧气，恢复到室温集气瓶内压强小于外界大气压，水倒吸入集气瓶 氧气约占空气体积的五分之一 试管内页面上升至液面高度不再改变 h2∶h1= 79:100(或4:5) 20.7 %

【解析】(1)、根据测定空气中氧气含量实验的原理、现象、结论及注意事项分析解答；(2)、②根据四硫化钠和氧气、水反应生成硫和氢氧化钠，会使得试管内压强变小以及空气中氧气约占空气体积的五分之一进行解答；③根据题中数据进行解答。解：(1)、①红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：红磷+氧气五氧化二磷；②红磷燃烧时的现象是：剧烈燃烧、黄色火焰、大量白烟、放热；冷却到室温打开止水夹后，观察到的现象是烧杯中的水进入集气瓶；③冷却至室温后打开止水夹，发生上述现象的原因是：红磷燃烧消耗氧气，恢复到室温集气瓶内压强小于外界大气压，水倒吸入集气瓶；④实验结论：氧气约占空气体积的五分之一；(2)、②四硫化钠和氧气、水反应生成硫和氢氧化钠，会使得试管内压强变小，将该试管插入水中，拔下橡胶塞，观察到水进入试管内，进入水的体积约为试管内空气体积的五分之一；空气中氧气约占空气体积的五分之一，将试管取出，倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2．理论上h2：h1=4：5；③空气中氧气的体积分数=×100%=20.7%。