Question

14．如图是用红磷燃烧法测定空气中氧气体积分数的实验装置，请你回答下列有关问题：
（1）红磷燃烧时冒出浓厚的白烟，该反应的符号表达式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）红磷燃烧消耗氧气，并且生成固体，使得集气瓶内的压强减小，致使烧杯中的水倒吸入集气瓶，从而粗略测出空气中氧气的体积分数．燃烧结束后，当集气瓶冷却至室温后打开弹簧夹，过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶总体积的五分之一．
（3）实验成功的关键因素有1．气密性良好装置；2．红磷的量要足量．
（4）小明提出可以通过测量集气瓶内气体的体积和烧杯内水减少的体积，来计算氧气的体积分数．小华认为这样的实验结果比上述实验更精确．小华的理由是避免导管中有水残留对实验结果的影响．

Answer 1

分析 （1）根据红磷燃烧的现象分析解答；
（2）根据磷与氧气反应，消耗了空气中的氧气，使内外产生压强差解答；
（3）根据从测定空气中氧气的含量实验原理去分析．
（4）根据装置特点分析解答．

解答 解：
（1）红磷在空气中燃烧，冒出浓厚的白烟，其实质上是与空气中的氧气反应生成五氧化二磷，其反应的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）红磷燃烧消耗氧气，并且生成固体，使得集气瓶内的压强减小，致使烧杯中的水倒吸入集气瓶，从而粗略测出空气中氧气的体积分数．燃烧结束后，当集气瓶冷却至室温后打开弹簧夹，过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶总体积的五分之一．
（3）实验成功的关键因素有1．气密性良好；2．红磷的量要足量，可以将氧气耗尽；
（4）通过测量集气瓶内气体的体积和烧杯内水减少的体积，来计算氧气的体积分数．这样的实验结果比上述实验更精确的原因是：避免导管中有水残留对实验结果的影响．
答案：
（1）4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）冷却至室温；
（3）①．气密性良好；②．足量．
（4）避免导管中有水残留对实验结果的影响．

点评 本题以空气中氧气的含量为载体，考查了相关化学方程式的书写、所测氧气含量偏低的原因、氮气的性质等，考查学生科学探究和逻辑思维的能力．