Question

13．如图为探究空气中氧气含量的实验：
（1）实验开始时观察到的现象是红磷燃烧，产生大量白烟；反应的文字表达式为磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷，当红磷熄灭并冷却到室温后打开止水夹，看到的现象是烧杯里的水沿导管流入集气瓶，流入水的体积约占集气瓶中气体体积的$\frac{1}{5}$．
（2）实验得出的关于空气组成的结论是氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$．
（3）集气瓶中剩余的气体主要是N₂（填化学符号）．
（4）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：（写出两条即可）
红磷的量不足、没有冷却到室温就打开弹簧夹．

Answer 1

分析 本题是测定空气中氧气的含量，我们常用燃烧红磷或白磷的方法，因为磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，从而得到正确的结论．因此在选择可燃物时，必须考虑到：燃烧的条件；生成物的状态；不与空气中其他物质发生反应．保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数．

解答 解：（1）实验开始时观察到的现象是：红磷燃烧，产生大量白烟；红磷燃烧生成了五氧化二磷，反应的文字表达式为磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷，当红磷熄灭并冷却到室温后打开止水夹，看到的现象是：烧杯里的水沿导管流入集气瓶，流入水的体积约占集气瓶中气体体积的$\frac{1}{5}$．
（2）由于红磷燃烧消耗了氧气，由流入集气瓶内的水的体积约占集气瓶中气体体积的$\frac{1}{5}$．说明了：空气中氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$．
（3）红磷在空气里燃烧消耗了氧气，剩余的气体主要氮气，化学式为：N₂；
（4）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或没有冷却到室温就打开弹簧夹．故填：红磷的量不足或没有冷却到室温就打开弹簧夹．
故答为：（1）白烟、磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；烧杯里的水沿导管流入集气瓶，流入水的体积约占集气瓶中气体体积的$\frac{1}{5}$；
（2）氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$；
（3）N₂；
（4）红磷的量不足或没有冷却到室温就打开弹簧夹．

点评 本题考查了测定空气中氧气含量的实验实验操作的现象、注意事项等．完成此题，可以依据已有的知识进行，要求同学们掌握常见的实验操作，以便灵活应用．