Question

【题目】某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：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，立即塞紧瓶塞，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）实验所用的红磷量需____。

（2）该反应的文字表达式为_______。

（3）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。

（4）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。

（5）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“）。

（6）若将上述实验中的红磷换成木炭，严格按照操作步骤进行实验，未发现集气瓶中水位上升，原因是______，实验反思：用燃烧法测定空气中氧气含量，在药品的选择或生成物的要求上应考虑______________。

Answer 1

【答案】过量 磷+氧气五氧化二磷 大于 完全冷却 或 冷却到室温 V1-V3 碳燃烧生成二氧化碳气体，集气瓶内压强无明显变化 只和空气中的氧气反应，生成物不能为气体

【解析】

（1）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；

（2）红磷燃烧的产物是五氧化二磷，反应的文字表达式为：磷+氧气五氧化二磷；

（3）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；故该题应该填大于；

（4）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；

（5）参加反应的氧气即为集气瓶内减少的氧气，其体积为：V1-V3；

（6）若将上述实验中的红磷换成木炭，严格按照操作步骤进行实验，并未发现倒吸现象；其原因是木炭燃烧，消耗氧气，同时生成二氧化碳气体，瓶内气体压强没有明显变化；用燃烧法测定空气中氧气的含量，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是药品只能和空气中的氧气反应，生成物是固体。