Question

6．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的水，并五等分水面以上的容積，做上記號．用彈簧夾夾緊乳膠管．點燃燃燒匙內紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊．
（1）紅磷在空氣中燃燒的文字表達式：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（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$\frac{1}{5}$若進入集氣瓶的水偏少，可能是因為裝置漏氣（任寫一種即可）．
（3）紅磷不能用木炭代替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 （1）紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷；
（2）根據實驗現象可以判斷空氣中氧氣的含量；如果操作不當，會影響實驗結果，甚至會導致實驗失敗．
（3）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：（1）紅磷在空氣中燃燒的文字表達式為：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（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．可知氧氣約占空氣總體積的五分之一．
如果裝置漏氣，紅磷不足，沒有冷卻至室溫就打開彈簧夾，都能夠導致進入集氣瓶中的水不到集氣瓶容積的五分之一．
（3）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；
答案：
（1）磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（2）1；$\frac{1}{5}$；裝置漏氣；
（3）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 實驗現象是物質之間相互作用的外在表現，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．