题目内容

用来测定空气成分的方法很多，如图Ⅰ所示的是用红磷在空气中燃烧的测定方法．实验过程是：

第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记．
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，迅速伸入集气瓶中并把塞子塞紧．
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的

．
请完成下列问题：
（1）红磷在集气瓶中发生反应的文字表达为

．该实验中红磷稍过量，目的是

．
（2）该实验得到的结论是

．
（3）若将红磷换成木炭，该实验能否获得成功？写出理由

．
（4）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的

，你认为导致这一结果的原因可能是

、

．
（5）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图Ⅱ所示），你认为改进后的优点是：

．

分析：根据红磷燃烧的现象和测定空中氧气体积分数的原理、注意事项分析．我们常用燃烧红磷或白磷的方法，因为磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，从而得到正确的结论．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．

解答：解：（1）磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，反应文字表达式为：磷+氧气

点燃

五氧化二磷；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）打开弹簧夹后，有水进入集气瓶且约占集气瓶剩余体积的五分之一；可得出氧气约占空气体积的五分之一．
（3）使用木炭，由于碳燃烧生成的是二氧化碳气体，压强变化不大，故不能测得氧气的含量．
（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）改进后装置的优点是：气密性好，可减小误差，防止生成的五氧化二磷逸散到空气中污染空气．
故答案为：（1）磷+氧气

点燃

五氧化二磷；使集气瓶中的氧气完全消耗
（2）氧气约占空气体积的五分之一
（3）否；因为木炭燃烧生成二氧化碳是气体，瓶内的压强没有明显的改变
（4）红磷的量不够；装置可能漏气
（5）气密性好，可减小误差，防止生成的五氧化二磷逸散到空气中污染空气

点评：本考点是测定氧气在空气中的体积分数，实验中要注意装置的严密性、所用药品的量、生成物的状态、误差分析、对实验现象的分析等，培养了学生的分析推理能力和严谨的实验态度．