Question

4．如圖所示，在空氣中氧氣含量的測定的實驗，請據圖回答下列問題：
（1）燃燒匙內放的藥品是紅磷．
（2）該實驗的現象是：
①發光，放熱，產生產生大量的白煙，放出熱量；
②打開彈簧夾時燒杯中的水會進入集氣瓶，且水約占集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$．
（3）寫出該反應的文字表達式：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（4）由該實驗得到的結論是：氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$；剩余的氣體主要是氮氣．
（5）在實際操作中，水面上升的體積若明顯小于理論值，可能的原因是紅磷的量不足等（合理即可）（填一條即可）．

Answer 1

分析 （1）欲用燃燒法測定空氣中氧氣含量，所選除氧劑要具備以下特征：本身能夠在空氣中燃燒；本身的狀態為非氣體；生成的物質為非氣態；據此進行分析解答．
（2）根據紅磷在空氣中燃燒的現象，打開止水夾后的現象，進行分析解答．
（3）根據紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，寫出反應的文字表達式即可．
（4）根據水約占集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$，進行分析解答．
（5）實驗后發現測得的氧氣體積分數小于$\frac{1}{5}$，根據誤差偏小的可能因素，從反應原理、實驗操作、裝置是否漏氣等方面進行分析解答．

解答 解：（1）紅磷本身是固體，能在氧氣中燃燒，生成五氧化二磷固體，可用于測定空氣中氧氣含量．
（2）紅磷在空氣中燃燒，發光，放熱，產生大量的白煙，放出熱量，打開止水夾后燒杯中的水進入集氣瓶，且水約占集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$．
（3）紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，反應的文字表達式為：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（4）燒杯中的水進入集氣瓶，且水約占集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$，說明了氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$；紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，剩余的氣體主要是氮氣．
（5）誤差偏小的原因有：①紅磷的量不足；②裝置漏氣；③沒待裝置冷卻就打開了彈簧夾，并進行讀數（因為此時剩余的氣體在受熱狀態下，處于膨脹狀態，占據了部分水的體積）；④彈簧夾右邊的導管中存有的空氣進入集氣瓶內；⑤紅磷熄滅時，集氣瓶中的氧氣并沒有完全耗盡，只是氧氣的濃度達不到紅磷燃燒的要求而已；⑥燒杯中的水可能不足以注滿原來瓶內氣體體積的$\frac{1}{5}$．
故答案為：（1）紅磷；（2）產生大量的白煙，放出熱量；（3）磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；（4）$\frac{1}{5}$；氮氣；（5）紅磷的量不足等（合理即可）．

點評 本題難度不大，掌握測定原理（通過紅磷燃燒消耗氧氣，導致瓶內壓強變小）、實驗成功的關鍵（裝置氣密性要好；紅磷要足量；要冷卻到室溫再讀數）是正確解答此類題的關鍵．