Question

某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图．该同学的实验步骤如下：
①先向图中的集气瓶内装入适量的水，然后将剩余容积分为5等份并作好标记．
②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞．
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹．
请回答下列问题：
（1）该实验中先向图中的集气瓶内装入适量的水，目的是

 

；红磷需稍过量，目的是

 

．
（2）该实验中反应的文字表达式：

 

．
（3）步骤③中打开止水夹后观察到的现象是

 

，由此可得出空气中氧气的体积分数约为空气体积的

 

．

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）依据红磷能与空气中的氧气反应生成五氧化二磷，五氧化二磷是一种固体进行分析．根据实验操作注意事项分析小于五分之一的原因．
（2）根据化学反应文字表达式的书写分析．
（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；

解答：解：（1）红磷燃烧会生成五氧化二磷，同时放出大量的热，集气瓶内装入适量的水，目的是吸收生成的五氧化二磷和热量，防止污染与集气瓶的炸裂．实验的目的是测定空气中氧气含量，原理是消耗氧气使装置内外产生压强差，水被吸入占据氧气的空间，从而达到测定氧气的目的，红磷过量，可使集气瓶中的氧气完全消耗．
（2）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式是：红磷+氧气

点燃

五氧化二磷．
（3）红磷与氧气反应，生成了白烟五氧化二磷固体，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

1

5

；
故答案为：（1）吸收生成的五氧化二磷和热量，防止污染与集气瓶的炸裂；充分反应掉集气瓶中的氧气．
（2）红磷+氧气

点燃

五氧化二磷
（3）烧杯中的水倒流至集气瓶，液面上升在一等分刻度处；

1

5

．

点评：熟记用红磷测定空气里氧气含量的实验原理、操作步骤、实验现象、实验结论和注意事项是解答这类题目的基础．