Question

某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行了如下探究．
已知：在空气中，温度超过40℃，白磷（化学符号位P）就可以自燃，即和氧气反应生成五氧化二磷固体，燃烧现象和红磷类似．如图是“空气中氧气体积分数测定“实验的改进装置．主要操作室：在实际容积为200mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃．
（1）请写出白磷与氧气反应的化学符号表达式

 

．
（2）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是

 

；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为

 

mL．
（3）下列对该实验的认识中正确的是

 

．
A．白磷燃烧产生大量白色烟雾
B．燃烧匙中的白磷可以换成细铁丝
C．该实验可以说明氢气难溶于水
D．白磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积小于

1

5

（4）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验关于、过程中起到哪些作用？

 

（填写序号）
A．加快集气瓶冷却
B．液封导气管末端以防气体溢出
C．缓冲集气瓶内气压的骤然升高．

Answer 1

考点：测定空气里氧气含量的探究,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）根据红磷燃烧产生五氧化二磷写出反应的表达式；
（2）根据红磷从燃烧到熄灭冷却的过程中装置内的压强的变化分析；
燃烧消耗氧气，集气瓶内气压降低，打开止水夹后烧杯中的水进入集气瓶内，约占瓶内气体体积的

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5

，可以据此解答该题；
（3）根据实验现象级实验结论分析；
（4）根据集气瓶中水可以使瓶内形成密封体系考虑．

解答：解：（1）红磷燃烧产生五氧化二磷，故反应的表达式为：4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅；
（2）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内的压强先增大，后又降低，因此瓶内水面的变化是先下降，后上升；由于空气中氧气约占空气体积的五分之一，容积为200mL的集气瓶里，先装进50mL的水，所以空气体积是150mL，所以氧气占30mL，所以最后集气瓶中水的体积约为50mL+30mL=80mL；
故答案为：先下降，后上升；80mL；
（3）A．白磷燃烧产生大量白色烟，而不是雾，故错误；
B．燃烧匙中的白磷不可以换成细铁丝，因为铁丝不能在空气中燃烧，故错误；
C．该实验不可以说明氢气难溶于水，而是氮气难溶于水，故错误；
D．白磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积小于

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，故正确；
故答案为：D；
（4）集气瓶内预先装入适量的水，使白磷燃烧时集气瓶内气压不会过度增大，不至于使集气瓶中气体受热膨胀而逸出．同时还可以加快集气瓶冷却，缓冲集气瓶内气压的骤然升高．故答案为：ABC．

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、对实验现象和结果的误差分析等，培养了学生的分析推理能力和严谨的实验态度．