Question

20．空氣中氧氣成分的測定
①實驗現象：紅磷燃燒，產生大量白煙，冷卻到室溫后打開止水夾，水進入集氣瓶的體積約占總體積的$\frac{1}{5}$．
②實驗結論：在空氣中氧氣的體積約占空氣的$\frac{1}{5}$，剩余的氣體主要是氮氣．
③紅磷燃燒的文字表達式：磷+氧氣 $\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷，符號表達式：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅
⑤水進入集氣瓶的體積小于$\frac{1}{5}$的原因？
a紅磷的量不足
b裝置漏氣
c未等到裝置冷卻到室溫就讀數．

Answer 1

分析 在測定空氣中氧氣的含量時，我們常用在密閉的容器中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．據此分析回答有關的問題．

解答 解：①實驗現象：紅磷燃燒，產生大量白煙，冷卻到室溫后打開止水夾，水進入集氣瓶的體積約占總體積的 $\frac{1}{5}$．
②實驗結論：在空氣中氧氣的體積約占空氣的 $\frac{1}{5}$，剩余的氣體主要是氮氣．
③紅磷燃燒的文字表達式是：磷+氧氣 $\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷，符號表達式是：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅
⑤水進入集氣瓶的體積小于$\frac{1}{5}$的原因可能是：a 紅磷的量不足；b 裝置漏氣；c 未等到裝置冷卻到室溫就讀數等．
故答為：：①白煙，$\frac{1}{5}$；②$\frac{1}{5}$，氮氣；③紅磷+氧氣 $\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷，4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅
⑤a 紅磷的量不足；b 裝置漏氣；c 未等到裝置冷卻到室溫就讀數．

點評 本題考查了實驗室探究空氣中氧氣的含量，對實驗成功的操作進行了系統性的考查，有利于培養學生的實驗操作能力和嚴謹科學的實驗態度，特別是對分析實驗能力的培養．