Question

11．已知空氣的主要成分是氮氣和氧氣，某課外活動小組設計測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖所示：
（1）紅磷在集氣瓶中發生反應的文字表達式為磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（2）待燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水量約是集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$．
（3）若將紅磷換成炭粉，該實驗能否獲得成功？否，理由是木炭燃燒消耗的氧氣體積被生成的二氧化碳填充．

Answer 1

分析 本題是測定空氣中氧氣的含量，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．因此在選擇可燃物時，必須考慮到：燃燒的條件；生成物的狀態；不與空氣中其他物質發生反應．

解答 解：（1）磷與氧氣在點燃條件下反應生成五氧化二磷，該反應的文字表達式為：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；故填：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）根據燒杯中的水進入集氣瓶，由進入集氣瓶的水的體積約占集氣瓶容積的五分之一，故填：$\frac{1}{5}$；
（3）若將紅磷換成碳粉，該實驗不能獲得成功，理由是碳粉燃燒生成的產物在常溫下是氣體．故填：否；木炭燃燒消耗的氧氣體積被生成的二氧化碳填充．

點評 本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，難度稍大．