Question

测定空气中氧气含量的实验如图所示．
实验步骤如下：
①在集气瓶内加入少量水，并做好标记，将标记以上的部分按体积分成5等份；
②检查装置的气密性；
③在燃烧匙内装入足量红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，立即伸入集气瓶中塞紧橡皮塞；
④充分反应后，待集气瓶冷却到室温，打开止水夹．
请你根据实验完成下列问题：
（1）步骤③中发生反应的符号表达式：

 

；观察到的现象是

 

；
（2）该实验中红磷稍过量，目的是

 

；
（3）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

 

．
（4）红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是

 

，该实验还可推断出该气体

 

（填“易”或“难”）溶于水和其化学性质

 

（填“活泼”或“不活泼”）的结论．
（5）实验完毕，发现进入集气瓶中的水的体积不到容积的

1

5

，你认为导致这一结果的原因可能是

 

；

 

（写出两点即可，）

Answer 1

考点：空气组成的测定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：空气与水

分析：（1）根据红磷燃烧的反应、现象分析回答；
（2）根据实验的目的分析红磷稍过量的原因；
（3）根据实验的现象分析空气中氧气的含量；
（4）根据集气瓶内剩余的气体主要是氮气和实验的现象分析氮气的性质；
（5）根据实验的注意的事项分析实验不成功的原因．

解答：解：（1）步骤③中红磷燃烧生成了五氧化二磷，发生反应的符号表达式：4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅；观察到的现象是：红磷燃烧，产生大量的白烟；
（2）该实验是测定空气中氧气的含量，必需将氧气全部消耗掉，所以红磷稍过量，目的是：全部消耗掉集气瓶内空气中的氧气；
（3）待红磷燃烧消耗了氧气，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

1

5

．
（4）红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是氮气，由水倒流入集气瓶中的体积只有

1

5

，说明了氮气难溶于水；由红磷燃烧一会熄灭了，说明氮气不燃烧不支持燃烧，其化学性质不活泼．
（5）实验完毕，发现进入集气瓶中的水的体积不到容积的

1

5

，导致这一结果的原因可能是：红磷的量不足； 装置漏气；未冷却至室温就打开了弹簧夹．
故答为：（1）4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅，红磷燃烧，产生大量的白烟；
（2）全部消耗掉集气瓶内空气中的氧气；（3）

1

5

；（4）难，不活泼；（5）红磷的量不足； 装置漏气．

点评：本题考查学生对实验原理与实验操作的理解与评价等，难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．