Question

13．如圖為探究空氣中氧氣含量的實驗：
（1）實驗開始時觀察到的現象是紅磷燃燒，產生大量白煙；反應的文字表達式為磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷，當紅磷熄滅并冷卻到室溫后打開止水夾，看到的現象是燒杯里的水沿導管流入集氣瓶，流入水的體積約占集氣瓶中氣體體積的$\frac{1}{5}$．
（2）實驗得出的關于空氣組成的結論是氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．
（3）集氣瓶中剩余的氣體主要是N₂（填化學符號）．
（4）實驗后發現測定空氣中氧氣含量偏低，造成這種結果的可能原因是：（寫出兩條即可）
紅磷的量不足、沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾．

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．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）實驗開始時觀察到的現象是：紅磷燃燒，產生大量白煙；紅磷燃燒生成了五氧化二磷，反應的文字表達式為磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷，當紅磷熄滅并冷卻到室溫后打開止水夾，看到的現象是：燒杯里的水沿導管流入集氣瓶，流入水的體積約占集氣瓶中氣體體積的$\frac{1}{5}$．
（2）由于紅磷燃燒消耗了氧氣，由流入集氣瓶內的水的體積約占集氣瓶中氣體體積的$\frac{1}{5}$．說明了：空氣中氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．
（3）紅磷在空氣里燃燒消耗了氧氣，剩余的氣體主要氮氣，化學式為：N₂；
（4）實驗后發現測定空氣中氧氣含量偏低，造成這種結果的可能原因是紅磷的量不足或沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾．故填：紅磷的量不足或沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾．
故答為：（1）白煙、磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；燒杯里的水沿導管流入集氣瓶，流入水的體積約占集氣瓶中氣體體積的$\frac{1}{5}$；
（2）氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
（3）N₂；
（4）紅磷的量不足或沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾．

點評 本題考查了測定空氣中氧氣含量的實驗實驗操作的現象、注意事項等．完成此題，可以依據已有的知識進行，要求同學們掌握常見的實驗操作，以便靈活應用．