Question

某同學設(shè)計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖．

該同學的實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標記．
②在帶橡皮塞和導管的燃燒匙內(nèi)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(nèi)，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）該實驗中紅磷需稍過量，目的是

 

．
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是

 

，由此可得出空氣中氧氣的體積分數(shù)約為

 

．
（3）實驗過程中，觀察到的主要現(xiàn)象是

 

，

 

．反應的化學方程式是

 

．

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：（1）根據(jù)該實驗注意事項分析；
（2）根據(jù)紅磷的燃燒現(xiàn)象、反應結(jié)合壓強知識分析．紅磷與氧氣反應生成五氧化二磷固體，消耗了瓶內(nèi)的氣體，壓強減小，外界大氣壓會壓著水進入集氣瓶；
（3）根據(jù)實驗過程中觀察到的主要現(xiàn)象，進行分析；根據(jù)化學方程式的書寫方法進行回答．

解答：解：（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是：確保將集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗盡；
（2）點燃的紅磷，在集氣瓶燃燒，生成大量的白煙；由于紅磷與氧氣反應生成五氧化二磷固體，消耗了瓶內(nèi)的氣體，壓強減小，所以，打開止水夾后觀察到的現(xiàn)是：燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；由此可得出空氣中氧氣的體積分數(shù)約為五分之一．
（3）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是：紅磷燃燒放出大量白煙，發(fā)黃光，同時釋放出大量的熱；紅磷燃燒生成五氧化二磷；由于紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內(nèi)的壓強減小，打開止水夾后觀察到：燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；反應的化學方程式是4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅．
故答案為：
（1）確保將集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗盡；
（2）燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處； 五分之一． 
（3）紅磷燃燒放出大量白煙，發(fā)黃光，同時釋放出大量的熱；燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；反應的化學方程式是4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅．

點評：本題考查學生對實驗原理與實驗操作的理解等，難度中等，清楚實驗原理是解題的關(guān)鍵，需要學生具備扎實的基礎(chǔ)知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．