Question

15．某同学用如图装置测定空气中氧气的体积分数．请你填写有关空格，并与同学交流．
（!）该实验中，红磷需稍过量，目的是使瓶内的氧气完全反应该物质燃烧反应的化学方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于$\frac{1}{5}$，这可能是由哪几种原因引起的
（3）由本实验还可以推测氮气的性质有不支持燃烧、难溶于水．

Answer 1

分析 （1）从红磷需稍过量，目的是使瓶内空气中的氧气完全被消耗，红磷在空气中燃烧，其实质上是与空气中的氧气反应生成五氧化二磷去分析；
（2）从测定空气中氧气的含量实验原理去分析．
（3）由红磷消耗完氧气后，不再继续燃烧，说明氮气不能支持燃烧；由烧杯内的水进入集气瓶的$\frac{1}{5}$后，不能继续进入，说明氮气难溶于水．

解答 解：（1）该实验中，红磷需稍过量，目的是使瓶内空气中的氧气完全被消耗，红磷在空气中燃烧，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\;}}{\;}$2P₂O₅；故答案为：使瓶内的氧气完全反应        4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）测定空气中氧气的含量实验原理：利用红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数．如果所用红磷的量不足，造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗，所以会使所测得的氧气的体积分数偏小；如果装置漏气，则形成的压强差会从漏气的地方进入空气，也会导致进入集气瓶的水的量偏小，即测得氧气的体积分数偏小；故答案为：红磷的量不足       装置漏气等．
（3）由于红磷消耗完氧气后，不再继续燃烧，说明氮气不能支持燃烧；由烧杯内的水进入集气瓶的$\frac{1}{5}$后，不能继续进入，说明氮气难溶于水；故答案为：不支持燃烧、难溶于水．

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．