Question

17．某校化學興趣小組的同學為測定空氣中氧氣的含量進行試驗探究：
【設計實驗】同學們選擇的藥品是足量的紅磷，設計并進行如下實驗．紅磷燃燒的文字表達式是磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（1）第一組同學規范操作后觀察到的現象是紅磷燃燒，冒白煙、液面上升了$\frac{1}{5}$．該實驗的結論是空氣中氧氣的體積約為$\frac{1}{5}$．另一組同學實驗結束后觀察到最終水面沒有上升到集氣瓶上方空間約$\frac{1}{5}$處，其原因可能是氣密性不好（合理均可）．
（2）該實驗不能用木炭代替紅磷的原因是碳燃燒的產物為二氧化碳，占據了反應的氧氣的體積，集氣瓶中的氣壓沒有減小，所以水不會倒吸，達不到實驗效果．

Answer 1

分析 據反應原理書寫表達式；
（1）據紅磷燃燒現象和測定空氣中氧氣含量的原理分析解答，若最終水面沒有上升到集氣瓶上方空間約$\frac{1}{5}$處，可能是氣密性不好、未等裝置冷卻就打開夾子；
（2）據木炭燃燒生成二氧化碳使集氣瓶內氣壓變化不大分析解答．

解答 解：紅磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，燃燒的文字表達式是B．磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$ 五氧化二磷；
（1）第一組同學規范操作后觀察到的現象是紅磷燃燒，冒白煙，集氣瓶內的液面上升了$\frac{1}{5}$，紅磷燃燒消耗氧氣，由此可得出空氣中氧氣的體積約為$\frac{1}{5}$；另一組同學實驗結束后觀察到最終水面沒有上升到集氣瓶上方空間約$\frac{1}{5}$處，原因可能是氣密性不好、未等裝置冷卻就打開夾子；
（2）該實驗不能用木炭代替紅磷的原因是碳燃燒的產物為二氧化碳，占據了反應的氧氣的體積，使集氣瓶中的氣壓沒有減小，所以水不會倒吸，達不到實驗效果；
故答案為：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$ 五氧化二磷；
（1）紅磷燃燒，冒白煙；液面上升了$\frac{1}{5}$；空氣中氧氣的體積約為$\frac{1}{5}$；氣密性不好（合理均可）；
（2）碳燃燒的產物為二氧化碳，占據了反應的氧氣的體積，集氣瓶中的氣壓沒有減小，所以水不會倒吸，達不到實驗效果．

點評 本題考查的是空氣中氧氣含量的探究實驗，根據實驗操作圖，回憶實驗中現象，由實驗中的注意事項，對實驗結果進行評價，從而理解該實驗的探究目的．對實驗結果進行評價．