Question

景泰第四中學化學興趣小組設計了在導管口系一個有很多小孔的氣球的裝置，測定空氣中氧氣含量．實驗裝置如圖，實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分成5等份，并作好標記；
②在帶橡皮塞和導管的燃燒匙內裝入足量的紅磷，將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內，塞緊橡皮塞；
③充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾．
請回答下列問題：
（1）該實驗中紅磷稍過量，目的是

 

；
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是

 

；由此可以得出的有關空氣組成的結論是

 

寫出發(fā)生反應的符號表達式

 

；
（3）若實驗中進入集氣瓶的水不足容積的五分之一，可能原因主要有：

 

．

Answer 1

考點：空氣組成的測定,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：根據(jù)紅磷燃燒的現(xiàn)象和測定空中氧氣體積分數(shù)的原理、注意事項分析．我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因為磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內外產生氣壓差，從而得到正確的結論．保證本實驗成功的關鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)進行分析．

解答：解：（1）實驗的目的是測定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內外產生壓強差，水被吸入占據(jù)氧氣的空間，從而達到測定氧氣的目的，紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗；故答案為：使集氣瓶中的氧氣完全消耗；
（2）由于紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內的壓強減小，打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是：水沿導管倒流進入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的

1

5

，進入水的體積就是空氣中氧氣的體積，由此可以得出的結論是：氧氣約占空氣體積的

1

5

；紅磷燃燒生成五氧化二磷，發(fā)生反應的符號表達式為：4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅；
故答案為：水沿導管倒流進入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的

1

5

處；氧氣約占空氣體積的

1

5

；4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅；
（3）裝置漏氣最終會使瓶內氣體減少的少，水倒流入瓶內的就少；紅磷量不足，沒有將氧氣完全消耗；沒有冷卻到室溫就打開止水夾，瓶內氣壓比室溫下偏大，水倒流入瓶內的就少，這樣都會使進入集氣瓶的水不足容積的五分之一；故答案為：沒有冷卻到室溫就打開止水夾；裝置漏氣等．

點評：本考點是測定氧氣在空氣中的體積分數(shù)，實驗中要注意裝置的嚴密性、所用藥品的量、生成物的狀態(tài)、誤差分析、對實驗現(xiàn)象的分析等，培養(yǎng)了學生的分析推理能力和嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度．