Question

14．如圖是測定空氣中氧氣含量的裝置圖，請回答：
（1）實驗前，檢查好裝置的氣密性，在集氣瓶內加入少量水，并將水面上方空間分為五等分，夾緊彈簧夾．
（2）瓶底放水的作用吸熱降溫；減壓、以防膠塞崩開．
（3）實驗中觀察到的現象為紅磷燃燒，發出黃光，冒出大量的白煙，放出熱量；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；
（4）紅磷燃燒的符號表達式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅ ，本實驗得出的主要結論是氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 根據空氣成分中主要包括氮氣和氧氣，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；剩余的氣體主要包括氮氣和稀有氣體等不支持燃燒的氣體以及該實驗的注意事項進行解答．

解答 解：（1）根據氧氣約占空氣體積的五分之一，因此可以把集氣瓶中水面上方空間分為五等分；
（2）由于紅磷燃燒會放出大量的熱，集氣瓶內的氣體受熱膨脹，可能會把橡膠塞崩開，故集氣瓶底部留有少量的水用于吸熱降溫，也可以減壓、以防膠塞崩開；
（3）紅磷燃燒的現象：紅磷燃燒，發出黃光，冒出大量的白煙，放出熱量；待紅磷熄滅并冷卻后，集氣瓶內的氣壓減小，因此打開彈簧夾，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$\frac{1}{5}$；
（4）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\;}}{\;}$2P₂O₅ ；待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水面最終上升約至1刻度處．由此可知氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$；
故答案為：（1）五；（2）吸熱降溫，減壓、以防膠塞崩開；（3）紅磷燃燒，發出黃光，冒出大量的白煙，放出熱量；待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水面最終上升約至1刻度處；（4）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅ ；氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．

點評 本題主要全面地考查了測定空氣中氧氣體積分數的實驗，只有全面地實驗的原理、步驟、注意的事項等才能完成有關的問題，難度不大．