Question

19．某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究：
[集体讨论]：
（1）该实验中选用红磷而不用铁的原因是铁在空气中不能燃烧；反应的化学方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）为了充分消耗容器中的氧气，药品红磷的用量应保证充足．
（3）小组同学共同设计了如图的两套装置，你认为合理的是（填编号）A．
[分组实验]在讨论的基础上，他们分组进行了实验．
[数据分析]实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100mL）

组    别	1	2	3	4	5	6
进入集气瓶中水的体积（mL）	20	21	19	20	22	18

（4）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 （1）根据
（2）为了减少误差应该加入过量的红磷；
（3）根据反应物接触越充分反应越完全，同时要注意保证装置的气密性来完成解答；
（4）剩余气体量不变证明其难溶于水亦不能燃烧且不与红磷反应，只有氧气才能与红磷反应．

解答 解：（1）该实验中选用红磷而不用铁的原因是铁在空气中不能燃烧；磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2 P₂O₅
（2）为了减少误差，将氧气尽可能的消耗完全，应该加入过量的红磷；
（3）根据反应物接触越充分反应越完全，保证集气瓶中的氧气与红磷完全反应，所以应该选择A装置；确保成功测定空气主要组成，反应前应该先检查装置的气密性；
（4）根据（3）中记录的数据可以得出大多数同学都验证出氧气约占空气体积的 $\frac{1}{5}$，根据进入水的体积为大约五分之一，可以判定剩余的气体难溶于水；
故答案为：
（1）铁在空气中不能燃烧；4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2 P₂O₅；
（2）充足；
（3）A
（4）$\frac{1}{5}$．

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．