Question

4．如图所示，在空气中氧气含量的测定的实验，请据图回答下列问题：
（1）燃烧匙内放的药品是红磷．
（2）该实验的现象是：
①发光，放热，产生产生大量的白烟，放出热量；
②打开弹簧夹时烧杯中的水会进入集气瓶，且水约占集气瓶体积的$\frac{1}{5}$．
（3）写出该反应的文字表达式：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（4）由该实验得到的结论是：氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$；剩余的气体主要是氮气．
（5）在实际操作中，水面上升的体积若明显小于理论值，可能的原因是红磷的量不足等（合理即可）（填一条即可）．

Answer 1

分析 （1）欲用燃烧法测定空气中氧气含量，所选除氧剂要具备以下特征：本身能够在空气中燃烧；本身的状态为非气体；生成的物质为非气态；据此进行分析解答．
（2）根据红磷在空气中燃烧的现象，打开止水夹后的现象，进行分析解答．
（3）根据红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，写出反应的文字表达式即可．
（4）根据水约占集气瓶体积的$\frac{1}{5}$，进行分析解答．
（5）实验后发现测得的氧气体积分数小于$\frac{1}{5}$，根据误差偏小的可能因素，从反应原理、实验操作、装置是否漏气等方面进行分析解答．

解答 解：（1）红磷本身是固体，能在氧气中燃烧，生成五氧化二磷固体，可用于测定空气中氧气含量．
（2）红磷在空气中燃烧，发光，放热，产生大量的白烟，放出热量，打开止水夹后烧杯中的水进入集气瓶，且水约占集气瓶体积的$\frac{1}{5}$．
（3）红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（4）烧杯中的水进入集气瓶，且水约占集气瓶体积的$\frac{1}{5}$，说明了氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$；红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，剩余的气体主要是氮气．
（5）误差偏小的原因有：①红磷的量不足；②装置漏气；③没待装置冷却就打开了弹簧夹，并进行读数（因为此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积）；④弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内；⑤红磷熄灭时，集气瓶中的氧气并没有完全耗尽，只是氧气的浓度达不到红磷燃烧的要求而已；⑥烧杯中的水可能不足以注满原来瓶内气体体积的$\frac{1}{5}$．
故答案为：（1）红磷；（2）产生大量的白烟，放出热量；（3）磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；（4）$\frac{1}{5}$；氮气；（5）红磷的量不足等（合理即可）．

点评 本题难度不大，掌握测定原理（通过红磷燃烧消耗氧气，导致瓶内压强变小）、实验成功的关键（装置气密性要好；红磷要足量；要冷却到室温再读数）是正确解答此类题的关键．