Question

20．空气中氧气成分的测定
①实验现象：红磷燃烧，产生大量白烟，冷却到室温后打开止水夹，水进入集气瓶的体积约占总体积的$\frac{1}{5}$．
②实验结论：在空气中氧气的体积约占空气的$\frac{1}{5}$，剩余的气体主要是氮气．
③红磷燃烧的文字表达式：磷+氧气 $\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷，符号表达式：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅
⑤水进入集气瓶的体积小于$\frac{1}{5}$的原因？
a红磷的量不足
b装置漏气
c未等到装置冷却到室温就读数．

Answer 1

分析 在测定空气中氧气的含量时，我们常用在密闭的容器中燃烧红磷或白磷的方法，因为磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，从而得到正确的结论．保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数．据此分析回答有关的问题．

解答 解：①实验现象：红磷燃烧，产生大量白烟，冷却到室温后打开止水夹，水进入集气瓶的体积约占总体积的 $\frac{1}{5}$．
②实验结论：在空气中氧气的体积约占空气的 $\frac{1}{5}$，剩余的气体主要是氮气．
③红磷燃烧的文字表达式是：磷+氧气 $\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷，符号表达式是：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅
⑤水进入集气瓶的体积小于$\frac{1}{5}$的原因可能是：a 红磷的量不足；b 装置漏气；c 未等到装置冷却到室温就读数等．
故答为：：①白烟，$\frac{1}{5}$；②$\frac{1}{5}$，氮气；③红磷+氧气 $\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷，4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅
⑤a 红磷的量不足；b 装置漏气；c 未等到装置冷却到室温就读数．

点评 本题考查了实验室探究空气中氧气的含量，对实验成功的操作进行了系统性的考查，有利于培养学生的实验操作能力和严谨科学的实验态度，特别是对分析实验能力的培养．