Question

8．小林设计了测定空气中氧气含量的实验，实验裝置如图所示．
该同学的实验步骤如下：
①图中的集气瓶分为5等份，并做好标记．
②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）红磷燃烧的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）该实验中红磷需过量，目的是使集气瓶中的氧气完全反应．
（3）步骤③中，打开止水夹后观察到的现象是水进入集气瓶，并且液面到达1处，由此可得出空气中氧气的体积分数约为20%．
（4）小峰也用该实验装置测定空气中氧气的含量，试验后发现所测得的氧气的体积分数比实际偏小，造成此误差的可能原因是装置漏气，红磷不足，没有冷却至室温就打开止水夹．

Answer 1

分析 红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷；
氧气约占空气总体积的五分之一；
如果装置漏气、红磷不足、没有冷却至室温就打开止水夹，都能够导致进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的五分之一．

解答 解：（1）红磷燃烧的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）该实验中红磷需过量，目的是使集气瓶中的氧气完全反应；
（3）步骤③中，打开止水夹后观察到的现象是水进入集气瓶，并且液面到达1处，由此可得出空气中氧气的体积分数约为20%；
（4）如果装置漏气、红磷不足、没有冷却至室温就打开止水夹，都能够导致进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的五分之一，从而导致所测得的氧气的体积分数比实际偏小．
故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；使集气瓶中的氧气完全反应；水进入集气瓶，并且液面到达1处；20%；装置漏气，红磷不足，没有冷却至室温就打开止水夹．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．