Question

【题目】某兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进（见右图）：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按如图所示连接。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水而相平，此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升，待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加人一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3，在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。

请回答：

（1）写出红磷燃烧的符号或文字表达式：___________ ，红磷燃烧时，集气瓶中的现象是：____________。

（2）数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导致的气压变化量______（选填“大于”、“等于”或“小于”）氧气量减少导致的气压变化量。

（3）基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到______________所经历的时间。

（4）在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为_______（选填 “V1﹣V2”、“V1﹣V3”或 “V2﹣V3”）。

（5）思考：本实验导致结果小于1/5的原因是_______ 。

（6）用红磷测定空气中氧气含量的实验结束后，反应容器内剩下的气体主要是_____。

Answer 1

【答案】P+O2P2O5 出现黄色火焰，生成大量白烟 大于 装置冷却至室温 V1-V3 红磷的量不足 氮气

【解析】

（1）红磷燃烧的产物是五氧化二磷，其符号表达式为P+O2P2O5；该反应的现象是出现黄色火焰，生成大量白烟；

（2）实验开始时，红磷燃烧放热，由于温度升高导致的气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量，所以开始一段时间集气瓶内气体压强上升；

（2）在实验结束后，必须等到装置冷却至室温后才能打开活塞；否则气体由于膨胀导致进入水的量会小于氧气的体积，所以“一段时间”是指：装置冷却至室温所用的时间；

（3）参加反应的氧气即为集气瓶内减少的氧气，其体积为：V1-V3；

（4）该实验中如果红磷的量不足就会导致氧气的消耗不够充分，使实验结果小于1/5；

（5）空气的主要成分是氮气和氧气，消耗掉氧气后剩余的主要气体应该是氮气。