Question

5．某同学用图装置测定空气中氧气的体积分数．请你填写有关空格
（1）写出红磷燃烧反应的符号表达式：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷
（2）待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹观察到的现象是：烧杯中的水进入集气瓶，水位上升约$\frac{1}{5}$
（3）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于$\frac{1}{5}$，这可能的原因是（2种）：装置漏气；红磷的量不够
（4）由本实验还可以推测氮气的性质有（任写一种）：难溶于水；和氧气反应，不支持燃烧等．

Answer 1

分析 （1）该反应生成了五氧化二磷，可以据此写出该反应的文字表达式；
（2）测定空气中氧气的含量，我们常用燃烧红磷的方法，生成的白色固体是五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，产生倒吸现象，从而得出结论；
（3）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等；
（4）对比氧气和环境来具体分析氮气的性质．

解答 解：
（1）该反应生成了五氧化二磷，出该反应的文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）红磷燃烧消耗了空气中的氧气，使得瓶内压强减少，打开弹簧夹后，有水进入集气瓶，水位上升约$\frac{1}{5}$，水位上升的体积就是氧气的体积，由此可得出结论：空气中约含$\frac{1}{5}$体积的氧气；
（3）如果实验中因红磷量不足，而氧气没有完全消耗或因装置漏气而在冷却，过程中进入少量空气或未冷却至室温而打开弹簧夹或烧杯中的水太少等，都可能出现进入集气瓶中水的体积不到总容积的五分之一的结果．
（4）氮气的性质的归纳，要从本实验的实际来进行，不要脱离题目去回答和分析．实验中当装置内进入水以后，氮气依然能够存在这就说明氮气是难溶于水的也不和水反应．另外在红磷和氧气反应的过程中，氮气没有被消耗，所以氮气不和氧气、红磷反应，可以概括为性质稳定，当然也可以分开叙述，就是不和氧气反应，不支持燃烧等．
故答案为：
（1）磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）烧杯中的水进入集气瓶，水位上升约$\frac{1}{5}$；
（3）装置漏气；红磷的量不够；'
（4）难溶于水；和氧气反应，不支持燃烧等．

点评 本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，难度稍大．