Question

12．測定空氣中氧氣體積分數的實驗裝置如圖所示．在集氣瓶內加入少量水并五等分水面以上的容積，做上記號．用彈簧夾夾緊乳膠管．點燃燃燒匙內足量的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊．
（1）寫出紅磷在空氣中燃燒的化學方程式：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水面最終上升至約1刻度處．由此可知氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．
（3）該實驗中紅磷要足量，你的理由是確保將集氣瓶中的氧氣消耗完．

Answer 1

分析 （1）根據紅磷燃燒生成五氧化二磷解答；
（2）根據空氣成分中主要包括氮氣和氧氣，氮氣約占空氣體積的五分之四，氧氣約占空氣體積的五分之一，紅磷燃燒消耗掉氧氣，水會進入集氣瓶中，約占總體積的五分之一解答；
（3）根據實驗的注意事項進行解答．

解答 解：（1）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應的符號表達式：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅ ；
（2）待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水面最終上升約至1刻度處．由此可知氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$；
（3）該實驗中紅磷要足量，理由是 確保將集氣瓶中的氧氣消耗完．
答案：
（1）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅ ；
（2）$\frac{1}{5}$；
（3）確保將集氣瓶中的氧氣消耗完．

點評 空氣和水是我們身邊重要的物質．空氣的成分、各成分的體積分數以及空氣中氧氣含量的測定實驗是初中化學學習的重點．