Question

【题目】某化学小组测定空气中氧气的体积分数。
（1）根据下图回答问题。

①红磷燃烧的文字表达式为。
②红磷燃烧时的现象是 ， 冷却到室温打开止水夹后，观察到的现象是烧杯中的水。
③冷却至室温后打开止水夹，发生上述现象的原因是。
④实验结论：
（2）用四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数。
反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O ＝8S↓+4NaOH(氢氧化钠)。
小资料：四硫化钠(Na2S4)与氧气、水反应生成难溶于水的固体硫(S)和易溶于水的氢氧化钠。
【实验过程】
①取足量的四硫化钠固体加入试管中，再加入适量的水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1(如图1所示)。

②将该试管插入水中(如图2所示)，拔下橡胶塞，观察到 ， 塞紧橡胶塞。将试管取出，倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2。理论上h2∶h1=。
③按照①和②再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。

	第1次	第2次	第3次
h1/cm	11.0	11.4	11.6
h2/cm	8.7	9.1	9.2

根据第3次实验数据，计算空气中氧气的体积分数为%(结果精确到 0.1%)。

Answer 1

【答案】
（1）红磷+氧气 五氧化二磷,剧烈燃烧、黄色火焰、大量白烟、放热,进入集气瓶,红磷燃烧消耗氧气,恢复到室温集气瓶内压强小于外界大气压,水倒吸入集气瓶,氧气约占空气体积的五分之一
（2）试管内页面上升至液面高度不再改变,9:100(或4:5),20.7 %
【解析】(1)①红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：红磷+氧气 五氧化二磷；
②红磷燃烧时的现象是：剧烈燃烧、黄色火焰、大量白烟、放热；冷却到室温打开止水夹后，观察到的现象是烧杯中的水进入集气瓶；
③冷却至室温后打开止水夹，发生上述现象的原因是：红磷燃烧消耗氧气，恢复到室温集气瓶内压强小于外界大气压，水倒吸入集气瓶；
④实验结论：氧气约占空气体积的五分之一；
(2)②四硫化钠和氧气、水反应生成硫和氢氧化钠，会使得试管内压强变小，将该试管插入水中，拔下橡胶塞，观察到水进入试管内，进入水的体积约为试管内空气体积的五分之一；空气中氧气约占空气体积的五分之一，将试管取出，倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2．理论上h2：h1=（1﹣）：1=4：5；
③空气中氧气的体积分数= ×100%=20.7%。