Question

我校某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如下图．该同学的实验步骤如下：
①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记．
②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入一定量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞．
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹．
请回答下列问题：
（1）在步骤①之前，应先

 

．
（2）步骤②集气瓶中的主要现象是

 

，其反应的文字表达式（或符号表达式）为

 

．
（3）步骤③中打开止水夹后观察到的现象是烧杯中的水沿着导管进入集气瓶的“1”处，由此可得出空气中氧气的体积约占

 

；但实验的结果是进入集气瓶中的水小于理论值，其原因可能是

 

（任写一点）．
（4）若将红磷换成木炭粉，该实验

 

（选填“能”、“不能”）获得成功，原因是

 

．

Answer 1

考点：空气组成的测定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：空气与水

分析：（1）根据实验前都要检查装置的气密性解答；
（2）根据红磷燃烧时的现象解答，写出化学方程式；
（3）根据红磷与氧气反应生成固体，消耗了瓶内的气体，压强减小，外界大气压会压着水进入集气瓶；
（4）根据在该实验中应用的原理就是改变集气瓶的压强，达到实验的目的．

解答：解：
（1）实验前都要检查装置的气密性；
（2）红磷与氧气反应，生成了白烟五氧化二磷固体，化学方程式为：4P+5O₂ 

点燃  .

2P₂O₅
（3）红磷与氧气反应生成固体，消耗了瓶内的气体，压强减小，外界大气压会压着水进入集气瓶；进入的水量正好占据集气瓶内氧气的空间，约为集气瓶体积1/5；实验的结果往往是进入集气瓶中的水小于理论值，其原因可能是装置漏气．
（4）炭粉燃烧消耗氧气，同时生成二氧化碳气体，集气瓶内压强基本不变．故不能将红磷换成炭粉．
故答案为：
（1）检查装置的气密性；
（2）红磷继续燃烧，产生大量的白烟，放出热量；
（3）

1

5

，装置漏气；
（3）不能，炭粉燃烧消耗氧气，同时生成二氧化碳气体，集气瓶内压强基本不变．

点评：本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，难度稍大．