Question

9．为了测定空气中氧气含量，小红同学设计了以下试验，装置如图所示，请回答下列问题：
（1）集气瓶中发生的化学反应磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷（用文字表达式表示）
（2）集气瓶中可观察到的现象红磷燃烧，产生大量白烟，放出大量的热 待集气瓶冷却后，打开止水夹可观察到的现象烧杯中的水进入集气瓶中，集气瓶中的水面上升，约占总体积的五分之一．
（3）通过该实验可得出氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$．
（4）能否用硫代替红磷，如果不能，说出你的理由不能，硫燃烧生成的是二氧化硫气体，压强变化不大，不能测得氧气的含量．

Answer 1

分析 （1）根据磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷进行分析；
（2）根据红磷在氧气燃烧的现象是：红磷燃烧，产生大量白烟，放出大量的热进行分析；根据红磷的燃烧结合压强知识分析，红磷与氧气反应生成固体，消耗了瓶内的气体，压强减小，外界大气压会压着水进入集气瓶进行分析；
（3）根据氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$分析；
（4）根据硫燃烧生成二氧化硫进行分析．

解答 解：
（1）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；
（2）红磷在集气瓶中燃烧的现象是：红磷燃烧，产生大量白烟，放出大量的热；红磷与氧气反应，生成了五氧化二磷固体，所以会导致集气瓶内压强减小，水被压入集气瓶，进入的水量正好占据集气瓶内氧气的空间，约为集气瓶体积的五分之一；
（3）据实验现象可得出空气中氧气的体积分数约为五分之一；
（4）若使用硫，由于硫燃烧生成的是二氧化碳、二氧化硫气体，压强变化不大，不能测得氧气的含量．
答案：
（1）磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）红磷燃烧，产生大量白烟，放出大量的热；烧杯中的水进入集气瓶中，集气瓶中的水面上升，约占总体积的五分之一；
（3）$\frac{1}{5}$；
（4）不能，硫燃烧生成的是二氧化硫气体，压强变化不大，不能测得氧气的含量．

点评 本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，属于常规性实验考查题，难度不大．