Question

5．在“空气中氧气含量的测定”实验探究中，小明同学设计了如下实验方案：在燃烧匙内盛过量红磷，点燃后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，待红磷火焰熄灭，集气瓶冷却至室温，打开铁夹，水注入集气瓶．（实验装置如图所示）回答下列问题：
（1）实验过程中，红磷燃烧观察到的现象是红磷燃烧生成大量白烟，注入集气瓶中的水约占其体积的五分之一．该反应的符号表达式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）小强测定的结果是：广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的$\frac{1}{5}$，其操作上的原因可能是（答出一种）：使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完；或可能没塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内（或红磷熄灭后立即打开弹簧夹）；
（3）小方也设计了一个实验方案，装置和操作同上，只不过用硫代替了红磷．当硫停止燃烧，集气瓶冷却至室温后，打开铁夹．上述实验中，水不能进入集气瓶中的原因是硫燃烧生成二氧化硫气体，使集气瓶内气体体积不变，压强不变．打开铁夹后，水基本不进入集气瓶．

Answer 1

分析 保证本实验成功的关键是：装置气密性要好；红磷要足量；要冷却到室温再读数．红磷燃烧的现象是：发黄光、放热、冒出大量的白烟；实验结束后，打开铁夹，水倒吸进入集气瓶，约占集气瓶容积的五分之一；用硫代替了红磷，水不会进入集气瓶，因为硫与氧气反应生成了二氧化碳气体，内外没有产生压强差．

解答 解：（1）红磷燃烧的现象是：发黄光、放热、冒出大量的白烟；实验结束后，打开铁夹，水倒吸进入集气瓶，约占集气瓶容积的五分之一；反应的化学方程式是：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）实验完毕后，广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的$\frac{1}{5}$，产生问题的原因可能是：使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完；或可能没塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内；或红磷熄灭后立即打开弹簧夹．．
（3）用硫代替红磷．当硫停止燃烧，集气瓶冷却至室温，打开铁夹后，水基本不进入集气瓶的原因是：硫燃烧生成二氧化硫气体，使集气瓶内气体体积不变，压强不变．打开铁夹后，水基本不进入集气瓶．
故答案是：
（1）红磷燃烧生成大量白烟，注入集气瓶中的水约占其体积的五分之一；4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；                                  
（2）使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完；或可能没塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内（或红磷熄灭后立即打开弹簧夹）；                                            
（3）硫燃烧生成二氧化硫气体，使集气瓶内气体体积不变，压强不变．打开铁夹后，水基本不进入集气瓶．

点评 本考点考查的是空气中氧气含量的探究实验，根据实验操作图，回忆实验中现象，由实验中的注意事项，对实验结果进行评价，从而理解该实验的探究目的．对实验结果进行评价，是近几年中考的重点之一，要好好把握．