Question

16．“空气中氧气体积分数的测定”有多种方法，请按如图示装置回答下列问题：
（1）在燃烧匙内盛过量红磷，红磷必须过量的原因是使集气瓶内氧气完全消耗，使结果准确；
（2）点燃红磷后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，红磷燃烧的现象是产生大量白烟，放出热量；
（3）待红磷火焰熄灭，集气瓶冷却至室温，打开止水夹，观察到的现象是烧杯里的水倒吸到集气瓶内（或烧杯的水面下降），集气瓶中的水约占集气瓶容积的$\frac{1}{5}$，该实验除了得出氧气在空气中的体积分数之外，还能得出氮气具有的性质是不溶于水，不支持燃烧 （任写一点）；
（4）若测得空气中氧气的体积分数约为$\frac{1}{6}$，则可能的原因是红磷的量不足或未冷却即打开止水夹等（任写一点）．
（5）写出红磷燃烧的文字表达式磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷，该反应属于化合反应．

Answer 1

分析 （1）根据在燃烧匙内盛过量红磷，红磷必须过量的原因是：使集气瓶内氧气完全消耗，使结果准确解答；
（2）根据红磷燃烧的现象：产生大量白烟，放出热量；
（3）根据反应结束后，内外产生压强差分析；
（4）如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败；
（5）根据红磷燃烧产物是五氧化二磷解答．

解答 解：（1）在燃烧匙内盛过量红磷，红磷必须过量的原因是：使集气瓶内氧气完全消耗，使结果准确；
（2）红磷燃烧的现象：产生大量白烟，放出热量，故答案为：产生大量白烟，放出热量；
（3）磷燃烧消耗氧气，生成的是五氧化二磷固体，使瓶内压强减小，在外界大气压的作用下水沿着导管被压入集气瓶内，而氧气占空气体积的$\frac{1}{5}$，所以水进入集气瓶容积的$\frac{1}{5}$，该实验除了得出氧气在空气中的体积分数之外，还能得出氮气具有的性质是不溶于水，不支持燃烧；
（4）如果装置漏气，红磷不足，没有冷却到室温就打开止水夹，都可能导致进入集气瓶中的水少于其容积的五分之一；
（5）红磷燃烧产物是五氧化二磷，反应的文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
故答案为：
（1）使集气瓶内氧气完全消耗，使结果准确；
（2）产生大量白烟，放出热量；
（3）烧杯里的水倒吸到集气瓶内（或烧杯的水面下降），集气瓶中的水约占集气瓶容积的$\frac{1}{5}$；不溶于水，不支持燃烧
（4）红磷的量不足或未冷却即打开止水夹等；
（5）磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．化合．

点评 本题主要考查用红磷、白磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论，难度比较小，属于基础性题目．