Question

空气是人类赖以生存的自然资源．测定空气中氧气体积分数的实验装置如图所示．在集气瓶内加入少量的水，并五等分水面以上的容积，做上记号．用弹簧夹夹紧乳胶管．点燃燃烧匙内足量的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧．
（1）红磷燃烧的现象：________；
（2）写出红磷燃烧的符号表达式：________；
（3）待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处．由此可知氧气约占空气总体积的________；
（4）红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是________，该气体________（填“支持”或“不支持”）燃烧．
（5）若测得氧气的体积分数小于理论值，可能的原因有：________、________．（填两点）

Answer 1

解：（1）红磷燃烧的现象：红磷燃烧，冒出大量的白烟；
（2）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式：4P+5O₂2P₂O₅ ；
（3）待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处．由此可知氧气约占空气总体积的；
（4）红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是氮气，氮气不支持燃烧．
（5）在测定空气中氧气的体积分数时：装置的气密性要好；为了要耗尽瓶中的氧气，红磷必须是足量的；气体的体积受到温度的影响，要等到装置冷却至室温，再打开了弹簧夹等．若测得氧气的体积分数小于理论值，可能的原因有：红磷不够、未等冷却就打开止水夹等．
故答案为：（1）红磷燃烧，冒出大量的白烟；（2）4P+5O₂2P₂O₅ ；（3）；（4）氮气；不支持；（5）红磷不够；未等冷却就打开止水夹．
分析：根据空气成分中主要包括氮气和氧气，氮气约占空气体积的五分之四，氧气约占空气体积的五分之一，红磷燃烧消耗掉氧气，水会进入集气瓶中，约占总体积的五分之一；剩余的气体主要包括氮气和稀有气体等不支持燃烧的气体以及该实验的注意事项进行解答．
点评：空气和水是我们身边重要的物质．空气的成分、各成分的体积分数以及空气中氧气含量的测定实验是初中化学学习的重点．