Question

15．如图是测定空气中氧气组成的装置．请回答下列问题：
（1）集气瓶中的现象是发黄光、放出热量、冒出大量的白烟，其反应的文字或符号表达式为磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
打开止水夹后观察到的现象是集气瓶内有水进入，约占剩余空间的$\frac{1}{5}$，由此可得到结论为空气中氧气约占$\frac{1}{5}$．
（2）若集气瓶中进入的水少于$\frac{1}{5}$，原因是红磷量不足、装置气密性不好（至少写两条）
（3）在做该实验时，红磷不能使用木炭、硫代替的原因是不能，不能使用铁丝代替的原因是：木炭燃烧产生的是气体，瓶内压强不变，水不会倒流．

Answer 1

分析 根据已有的知识进行分析，空气中氧气约占其体积的五分之一，测定时可以使用红磷燃烧消耗氧气使瓶内压强减小的方法，磷燃烧能生成五氧化二磷．进行此实验时，必须保证装置的气密性良好，红磷足量，瓶子冷却后再打开弹簧夹，否则会导致结果不准确，同时通过该实验也能反映出氮气的性质．

解答 解：（1）磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，红磷燃烧的现象是：发黄光、放出热量、冒出大量的白烟．反应的文字表达式是：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；实验结束后，打开止水夹观察到的现象是：集气瓶内有水进入，约占剩余空间的$\frac{1}{5}$，由此得到的结论空气中氧气约占$\frac{1}{5}$；
（2）如果实验结束后发现测定的氧气体积分数小于1/5，可能的原因有：红磷量不足、装置气密性不好；
（3）木炭或硫粉燃烧产生的是气体，瓶内压强不变，水不会倒流，所以不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量．
故答为：
（1）发黄光、放出热量、冒出大量的白烟．磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷，集气瓶内有水进入，约占剩余空间的$\frac{1}{5}$，空气中氧气约占$\frac{1}{5}$；
（2）红磷量不足、装置气密性不好；
（3）不能；木炭或硫粉燃烧产生的是气体，瓶内压强不变，水不会倒流．

点评 本考点考查了空气中氧气的含量的探究实验的原理、实验现象、实验结论、实验注意事项等，培养了学生在进行试验时的认真、严谨、一丝不苟的精神．