Question

18．图为测定空气中氧气含量的实验装置，止水夹关阀，集气瓶内加入少量水，并做到记号．
实验过程如下：连接装置，并检查装置的气密性．点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子，充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹．
请根据实验回答下列问题：
（1）化学反应的文字表达式：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）红磷燃烧的现象：红磷燃烧产生大量白烟．
（3）装置冷却后打开止水夹，观察到的实验现象是烧杯里的水倒吸到集气瓶内（或烧杯的水面下降），集气瓶中的水约占集气瓶容积的$\frac{1}{5}$．
由此可以得出实验结论是空气中氧气约占空气总体积的氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$．
（4）该实验中红磷需要稍过量，原因是耗尽集气瓶内的氧气．
（5）若装置气密性不好，使得集气瓶外的空气进入集气瓶，测量结果会偏小（填“偏大”“偏小”或“不变”）．
（6）在集气瓶底加水的目的是吸热降温减压，以防胶塞被冲开，并吸收有毒的五氧化二磷．

Answer 1

分析 根据测定空气中氧气含量的实验现象、注意事项及结论分析．氧气约占空气体积的五分之一，要想结论准确，做该实验时，装置的气密性要好；可燃物能在空气中燃烧，燃烧的产物不能是气体，可燃物的量要足，把氧气全部耗尽；等到装置冷却到室温再打开弹簧夹读数等等进行分析．

解答 解：（1）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，故填：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）在如图所示测定空气中氧气含量实验开始时能观察到的现象是：红磷燃烧产生大量白烟（合理即可）；故填：红磷燃烧产生大量白烟（合理即可）；
（3）冷却至室温打开止水夹后观察到的现象是 烧杯里的水倒吸到集气瓶内（或烧杯的水面下降），集气瓶中的水约占集气瓶容积的$\frac{1}{5}$；红磷燃烧消耗氧气，所以烧杯内的水会进入集气瓶内，进入集气瓶内的体积约为集气瓶容积的$\frac{1}{5}$，该实验的结论：氧气约占空气体积$\frac{1}{5}$；故填：烧杯里的水倒吸到集气瓶内（或烧杯的水面下降），集气瓶中的水约占集气瓶容积的$\frac{1}{5}$；氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$；
（4）该实验中红磷稍过量，目的是将空气中氧气完全反应掉；故填：耗尽集气瓶内的氧气；
（5）若装置的气密性不好，测定氧气的体积分数会偏小；故填：偏小；
（6）红磷燃烧会放出大量的热，集气瓶内的气体受热膨胀，可能会把橡胶塞冲开，故集气瓶底部留有少量的水用于吸热降温减压，以防胶塞被冲开，并能吸收生成的有毒的五氧化二磷；故填：吸热降温减压，以防胶塞被冲开，并吸收有毒的五氧化二磷．

点评 空气是人类宝贵的自然资源，在中考中占有重要的地位，特别是空气中氧气含量的测定，要注意测定原理、实验关键、现象和结论等内容的考查．