Question

13．如图是用红磷在空气中燃烧来测定空气中氧气含量实验．具体过程如下：
第一步：在集气瓶中加入少量水，并将水面上方的容积划分为五等份，做好标记．
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中，把塞子塞紧．
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察现象．
请回答下列问题：
（1）上面实验中红磷燃烧的现象是：红磷燃烧产生大量白烟，放出热量；
（2）发生反应的文字表达式是：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（3）该实验得出的正确结论是：空气中氧气约占总体积的$\frac{1}{5}$；
（4）如果操作不当，测得的实验值比实际的偏小，请你分析其中可能的原因：红磷的量不够；装置可能漏气；未冷却到室温就打开弹簧夹（任意写出一条即可）；
（5）实验开始前先在集气瓶中加入少量水的目的是：降温和吸收五氧化二磷，防止污染空气．

Answer 1

分析 （1）根据红磷燃烧的现象分析解答；
（2）根据磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷解答；
（3）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；
（4）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．
（5）根据实验开始前先在集气瓶中加入少量水的目的是：降温和吸收五氧化二磷，防止污染空气解答．

解答 解：（1）实验中观察到的现象是：红磷燃烧产生大量白烟，放出热量．
（2）磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷．该反应的文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（3）打开弹簧夹后，有水进入集气瓶，水位上升约 $\frac{1}{5}$，说明氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$；
（4）进行此实验时，必须保证装置的气密性良好，红磷足量，瓶子冷却后再打开弹簧夹，否则会导致结果不准确，所以本题答案为：红磷的量不够；装置可能漏气；未冷却到室温就打开弹簧夹．
（5）实验开始前先在集气瓶中加入少量水的目的是：降温和吸收五氧化二磷，防止污染空气．
故答案为：
（1）产生大量的白烟，放出热量；
（2）磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（3）$\frac{1}{5}$；
（4）红磷的量不够；装置可能漏气；未冷却到室温就打开弹簧夹．
（5）降温和吸收五氧化二磷，防止污染空气

点评 本题主要考查测定空气里氧气含量的探究实验，该实验的结论和实验中注意事项是考查重点，要知道造成实验结果不准确的原因：红磷量不足，或装置漏气，或没有冷却至室温就测量就会造成测量值偏小．