Question

14．如圖，下面是測量空氣中氧氣體積含量的實驗：
（1）在燃燒匙內裝入的藥品是紅磷，此藥品燃燒的表達式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅
（2）用彈簧夾夾緊膠皮管，點燃燃燒匙內的藥品，立即伸入集氣瓶內，觀察到的現象產生大量白煙，發出黃色火焰，放出熱量；待藥品熄滅集氣瓶冷卻到室溫后，打開彈簧夾．觀察到的現象是水進入集氣瓶且約占集氣瓶剩余體積的五分之一．
（3）此實驗可以得出的結論是空氣中氧氣的體積分數約為$\frac{1}{5}$．

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：（1）在燃燒匙內裝入的藥品是紅磷，磷與氧氣在點燃條件下反應生成五氧化二磷，反應的符號表達式：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）用彈簧夾夾緊膠皮管，點燃燃燒匙內的藥品，立即伸入集氣瓶內，紅磷燃燒的現象是：紅磷劇烈燃燒，產生大量白煙，放熱；打開彈簧夾后，有水進入集氣瓶且約占集氣瓶剩余體積的五分之一；
（3）可得出空氣中氧氣的體積分數約為$\frac{1}{5}$．
故答案為：
（1）紅磷；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）產生大量白煙，發出黃色火焰，放出熱量；水進入集氣瓶且約占集氣瓶剩余體積的五分之一；
（3）空氣中氧氣的體積分數約為$\frac{1}{5}$．

點評 本考點是測定氧氣在空氣中的體積分數，實驗中要注意裝置的嚴密性、所用藥品的量、生成物的狀態、誤差分析、對實驗現象的分析等，培養了學生的分析推理能力和嚴謹的實驗態度．