Question

8．某化学兴趣小组就测定空气中氧气含量的实验进行探究：

（1）他们应该选择的药品是（填字母）B
A、蜡烛   B、红磷  C、硫磺  D、镁条
（2）药品的用量应保证过量．集气瓶内发生的反应的符号表达式是4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅
（3）小组同学设计了如图的两套装置，你认为合理的是A（填字母）为了确保实验的成功，在装药品之前应该先检查装置的气密性．
（4）同学们验证出氧气约占空气体积的五分之一，通过讨论还得出集气瓶中剩余主要气体的性质是：不燃烧也不支持燃烧，不易溶于水．
（5）小组同学做完实验后发现水进入集气瓶的量远少于理论值．经讨论，同学们认为造成该现象的原因可能有（只填一种）装置漏气．

Answer 1

分析 （1）红磷能在空气中燃烧，且生成物是固体物质；
（2）红磷过量或足量能保证将集气瓶中氧气消耗尽．
（3）为保证红磷与空气中的氧气充分反应，必须把红磷放在集气瓶的中下部；检验装置的气密性是为了确保准确测空气组成，减少误差．
（4）根据进入集气瓶中水的体积分析；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．
（5）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．

解答 解：（1）蜡烛和硫磺与氧气反应，生成物中有气体，镁条除了与氧气反应还会与二氧化碳、氮气发生反应，不能准确测定空气中氧气的含量；只有红磷在空气中与氧气反生成固体物质，不影响空气成份的测定，故选B；  
（2）也只有红磷足量或过量，才能完全消耗集气瓶中的氧气；红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（3）保证集气瓶中的氧气与红磷完全反应，故选A；确保成功测定空气主要组成成分．
（4）图中所示，进入水的体积约占瓶内容积的$\frac{1}{5}$，说明被消耗的氧气占空气体积的$\frac{1}{5}$；红磷燃烧把氧气耗尽，就不再燃烧，剩余的成分主要是氮气，说明了氮气不能燃烧，也不能支持燃烧；水被倒吸入集气瓶中，剩余的气体中还主要是氮气，说明氮气难溶于水（合理即可）．
（5）由分析可知，造成测得的氧气体积分数小于1/5结果的可能原因：①红磷的量不足； ②装置漏气（如塞子未塞紧、燃烧匙与橡皮塞之间有缝隙等），使外界空气进入瓶内； ③未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入瓶内的水的体积减少，
故答案为：（1）B；
（2）过量；4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（3）A；检查装置的气密性；
（4）五分之一；不燃烧也不支持燃烧，不易溶于水；
（5）装置漏气、红磷不足、没有冷却到室温（任选一种回答）．

点评 本题通过考查用红磷测定氧气在空气中含量的实验的注意事项，学会实验数据的处理或者误差分析的方法及技巧．