Question

5．使用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量：
（1）写出红磷在空气中燃烧的化学方程式4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份，如图装置所示．待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处．由此可知氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$．
（3）实验后发现测定空气中氧气含量偏低，造成这种结果的可能原因是：红磷不足（或装置漏气等）（填一种即可）．
（4）由实验可知集气瓶内剩余气体具有怎样的性质？（答两条）既不溶于水、也不和水反应．

Answer 1

分析 （1）从红磷在空气中燃烧，其实质是红磷和空气中的氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷去分析解答；
（2）从测定空气中氧气的含量实验原理去分析解答；
（3）从如果所用红磷的量不足，造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗，所以会使所测得的氧气的体积分数偏小去分析解答；
（4）根据实验中的现象分析剩余的气体具有的性质；

解答 解：（1）红磷在空气中燃烧，其实质是红磷和空气中的氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，其反应的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；故答案为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）测定空气中氧气的含量实验原理：利用红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数．由于“将水面上方空间分成5等份，烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处”，可得也氧气约占空气体积的 $\frac{1}{5}$；故答案为：$\frac{1}{5}$；
（3）如果所用红磷的量不足，造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗，所以会使所测得的氧气的体积分数偏小；
（4）实验中瓶中的氧气被消耗，依据实验中氧气耗尽后红磷不能继续燃烧，且打开止水夹后水进入到集气瓶中与剩余固体共存可知剩余气体具有以下性质：不燃烧也不支持燃烧，不易溶于水；
答案：
（1）4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅     
（2）$\frac{1}{5}$
（3）红磷不足（或装置漏气等）
 （4）既不溶于水，也不和水反应

点评 红磷在空气中燃烧，其实质是红磷和空气中的氧气反应，故其反应物应为：红磷和氧气而不是红磷和空气．