Question

18．如圖所示裝置可測量空氣中氧氣的含量．實驗室有紅磷、木炭、硫．
（1）請問燃燒匙內(nèi)放何物最合適紅磷，文字表達式為磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（2）燃燒完畢后需冷卻至室溫后再打開止水夾，打開止水夾出現(xiàn)的現(xiàn)象為燒杯中的水流入瓶內(nèi)，流入水的體積約占瓶內(nèi)氣體體積的五分之一．
（3）出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是氧氣被消耗，使集氣瓶內(nèi)的氣壓變�。�
（4）燃燒后剩余的主要氣體為氮氣，用燃著的木條檢驗瓶內(nèi)剩余氣體時，現(xiàn)象為燃著的木條熄滅．
（5）上述實驗說明空氣的主要成分是氮氣和氧氣，其體積比約為4：1．

Answer 1

分析 實驗室測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗中可以使用紅磷燃燒消耗掉氧氣，生成的五氧化二磷是固體，使瓶內(nèi)壓強減小的方法．若使用木炭或硫，由于生成的是氣體，壓強變化不大，不能測得氧氣的含量，并結(jié)合現(xiàn)象得出結(jié)論．

解答 解：（1）實驗室測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗中可以使用紅磷燃燒消耗掉氧氣，生成的五氧化二磷是固體，使瓶內(nèi)壓強減小的方法．若使用木炭、硫，由于木炭、硫燃燒生成的是二氧化碳和二氧化硫氣體，壓強變化不大，不能測得氧氣的含量；磷燃燒產(chǎn)生五氧化二磷；故答案為：紅磷；磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）燃燒完畢后冷卻至室溫后再打開止水夾，磷與氧氣在點燃條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，打開彈簧夾后，有水進入集氣瓶且約占集氣瓶剩余體積的五分之一；故答案為：冷卻至室溫；燒杯中的水流入瓶內(nèi)，流入水的體積約占瓶內(nèi)氣體體積的五分之一；
（3）紅磷燃燒，氧氣被消耗，使集氣瓶內(nèi)的氣壓變小，且氧氣約占空氣體積的五分之一，因此冷卻到室溫打開止水夾出現(xiàn)的現(xiàn)象為水流入瓶內(nèi)，流入水的體積約占瓶內(nèi)氣體體積的五分之一；故答案為：氧氣被消耗，使集氣瓶內(nèi)的氣壓變��；
（4）紅磷燃燒完畢后，集氣瓶中剩余的氣體主要是氮氣，氮氣不能支持燃燒；故答案為：氮氣；燃著的木條熄滅；
（5）根據(jù)實驗現(xiàn)象可知氮氣約占五分之四，氧氣約占五分之一，因此二者的體積比為4：1；故答案為：氮氣；氧氣；4：1．

點評 本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項及誤差分析，難度稍大．