Question

13．测定空气中氧气体积分数的实验装置如图（一）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，关闭止水夹，通电使红磷燃烧．请回答下列问题：

（1）红磷燃烧的现象是红磷燃烧，冒出大量的白烟．
（2）红磷燃烧的文字表达式磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（3）冷却后，松开止水夹，你观察到的现象为烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处．
（4）实验结论氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$．
（5）实验结束后，如果发现进入集气瓶内水的体积不足$\frac{1}{5}$的原因装置漏气（或没等冷却到室温就打开止水夹）．（答出一点即可）
（6）红磷熄灭后，集气瓶内剩余的气体主要是氮气．
（7）实验一装置比实验二装置的优点是：反应始终在密闭容器中，使实验结果更准确．（答出一点即可）

Answer 1

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．

解答 解：（1）红磷燃烧的现象为：红磷燃烧，冒出大量的白烟；
（2）红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（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；
（4）由此可知氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$；
（5）红磷燃烧消耗氧气，瓶内压强减小，水倒流，倒流进水的体积即为消耗的氧气的体积，产生该实验误差的可能原因：装置漏气（或没等冷却到室温就打开止水夹），故足量的红磷测的实验误差的可能原因是：装置漏气（或没等冷却到室温就打开止水夹）．
（6）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．
（7）实验一装置比实验二装置的优点是：反应始终在密闭容器中，使实验结果更准确．
故答案为：（1）红磷燃烧，冒出大量的白烟；
（2）磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（3）烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处；
（4）氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$；
（5）装置漏气（或没等冷却到室温就打开止水夹）；
（6）氮气；
（7）反应始终在密闭容器中，使实验结果更准确．

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．