Question

13．用右圖裝置測定空氣中氧氣的體積分數時，燃燒匙中紅磷反應的文字表達式磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷該實驗的現象是發黃光、放出熱量、冒出大量的白煙，冷卻后打開彈簧夾水倒流回集氣瓶，約占瓶內空氣體積的$\frac{1}{5}$；如果實驗測定的氧氣體積分數小于$\frac{1}{5}$，則可能原因是氣密性不好，紅磷不足等；燃燒匙中的紅磷不能 （填能或不能）用硫代替，理由是硫燃燒生成氣體，不能形成壓強差，某同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖所示），你認為改進后的優點是：誤差少或無污染．

Answer 1

分析 根據紅磷燃燒的現象和測定空中氧氣體積分數的原理、注意事項分析．我們常用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．

解答 解：磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，在測定空氣中氧氣的體積分數時，燃燒匙中紅磷燃燒的現象是：發黃光、放出熱量、冒出大量的白煙；磷熄滅后，打開止水夾可觀察到的現象是：水倒流回集氣瓶，約占瓶內空氣體積的$\frac{1}{5}$；如果實驗測定的氧氣體積分數小于$\frac{1}{5}$，則可能原因是：氣密性不好，紅磷不足等；燃燒匙中的紅磷不能用硫代替，原因是：硫燃燒生成氣體，不能形成壓強差，；通過凸透鏡聚光引燃紅磷，不需要打開瓶塞，空氣出不來也進不去，測量比較準確．用酒精燈引燃紅磷，紅磷燃燒生成了五氧化二磷進入空氣會污染空氣，由于磷燃燒放出大量的熱，打開瓶塞時容易使空氣受熱而逸出．所以實驗的優點是：誤差少或無污染．
故答為：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；發黃光、放出熱量、冒出大量的白煙，冷卻后打開彈簧夾水倒流回集氣瓶，約占瓶內空氣體積的$\frac{1}{5}$；氣密性不好，紅磷不足等；不能；硫燃燒生成氣體，不能形成壓強差；誤差少或無污染．

點評 本題考查了測定空氣中氧氣的體積分數的有關問題，了解用紅磷測定氧氣在空氣中含量的實驗的注意事項等是解答本題的關鍵；了解實驗數據的處理或者誤差分析的方法及技巧．