Question

13．学习化学离不开实验和科学探究．
甲、乙两位同学用如图所示的装置定量测定空气中氧气的体积分数．
I．他们实验过程如下：
（1）测出广口瓶容积为250mL（已扣除瓶塞所占体积）
（2）检查装置的气密性
（3）用弹簧夹夹住橡胶管后，将燃烧匙中红磷在酒精灯上点燃后伸入集气瓶中，并将导管伸入装有l00mL水的量筒中．
（4）过一段时间后，打开弹簧夹，等到水不再进入广口瓶时，从量筒中取出导管，记录量筒中剩余水的体积．
（5）甲同学记录量筒中水的体积为55mL，乙同学记录量筒中水的体积为44mL．
Ⅱ．仔细阅读以上实验过程回答下列问题：
（1）红磷在瓶内燃烧的文字表达式为磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）甲同学测得空气中氧气的体积分数为18%，乙同学测得空气中氧气的体积分数为22.4%．
（3）导致甲同学实验结果的原因可能是红磷过少或装置漏气等（写一个可能的原因即可）

Answer 1

分析 （1）红磷燃烧生成五氧化二磷；
（2）根据量筒中剩余水的体积可计算进入集气瓶中的水的体积，然后用进入集气瓶中水的体积除以集气瓶的容积就是测量的氧气的体积分数．
（3）造成测得氧气的体积分数小于五分之一的因素可以从以下四个方面考虑：装置是否漏气；红磷的用量是否充足；瓶内的氧气是否耗尽；装置是否冷却到室温．

解答 解：（1）红磷燃烧的文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．故填：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）甲同学记录量筒中水的体积为55mL，进入集气瓶中的水为100mL-55mL=45mL，氧气的体积分数可为$\frac{45mL}{250mL}$×100%=18%，乙同学记录量筒中水的体积为44mL，氧气的体积分数为$\frac{（100-44）mL}{250mL}$×100%=22.4%．故填：18%；22.4%；
（3）导致甲同学实验结果偏低的原因可能是红磷过少或装置漏气等；故填：红磷过少或装置漏气等．

点评 本题主要考查用红磷测定空气里氧气含量的实验原理、操作步骤、实验结论和注意事项等，培养了学生在做实验时一定要有认真、严谨、一丝不苟的科学态度．