Question

14．使用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量：
（1）写出红磷在空气中燃烧的文字表达式磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份，如图装置所示．待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处．由此可知氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$．
（3）实验后发现测定空气中氧气含量偏低，造成这种结果的可能原因是：红磷的量不足、没有冷却到室温就打开止水夹（两种即可）．
（4）已知五氧化二磷溶于水且化学性质与二氧化碳相似，反应完毕后振荡集气瓶再滴入紫色石蕊溶液，溶液变红色．

Answer 1

分析 （1）从红磷在空气中燃烧，其实质是红磷和空气中的氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷去分析解答；
（2）从测定空气中氧气的含量实验原理去分析解答；
（3）从如果所用红磷的量不足，造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗以及没有冷却到室温就打开止水夹所以会使所测得的氧气的体积分数偏小去分析解答；
（4）从由于题目中指出：“已知五氧化二磷溶于水且化学性质与二氧化碳相似”，故解决此题时可按大家熟知的二氧化碳来看待去分析解答．

解答 解：（1）红磷在空气中燃烧，其实质是红磷和空气中的氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，其反应的文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；故答案为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）测定空气中氧气的含量实验原理：利用红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数．由于“将水面上方空间分成5等份，烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处”，可得也氧气约占空气体积的 $\frac{1}{5}$；故答案为：1；$\frac{1}{5}$；
（3）如果所用红磷的量不足，造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗，或者没有冷却到室温就打开止水夹，所以会使所测得的氧气的体积分数偏小；故答案为：红磷的量不足；没有冷却到室温就打开止水夹；
（4）由于题目中指出：“已知五氧化二磷溶于水且化学性质与二氧化碳相似”，故解决此题时可按大家熟知的二氧化碳来看待；二氧化碳和水反应生成的碳酸能使紫色石蕊溶液变红；所以反应完毕后振荡集气瓶再滴入紫色石蕊溶液，紫色石蕊溶液也会变红，故答案为：红．

点评 红磷在空气中燃烧，其实质是红磷和空气中的氧气反应，故其反应物应为：红磷和氧气而不是红磷和空气．