Question

15．如圖是測定空氣中氧氣組成的裝置．請回答下列問題：
（1）集氣瓶中的現象是發黃光、放出熱量、冒出大量的白煙，其反應的文字或符號表達式為磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
打開止水夾后觀察到的現象是集氣瓶內有水進入，約占剩余空間的$\frac{1}{5}$，由此可得到結論為空氣中氧氣約占$\frac{1}{5}$．
（2）若集氣瓶中進入的水少于$\frac{1}{5}$，原因是紅磷量不足、裝置氣密性不好（至少寫兩條）
（3）在做該實驗時，紅磷不能使用木炭、硫代替的原因是不能，不能使用鐵絲代替的原因是：木炭燃燒產生的是氣體，瓶內壓強不變，水不會倒流．

Answer 1

分析 根據已有的知識進行分析，空氣中氧氣約占其體積的五分之一，測定時可以使用紅磷燃燒消耗氧氣使瓶內壓強減小的方法，磷燃燒能生成五氧化二磷．進行此實驗時，必須保證裝置的氣密性良好，紅磷足量，瓶子冷卻后再打開彈簧夾，否則會導致結果不準確，同時通過該實驗也能反映出氮氣的性質．

解答 解：（1）磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，紅磷燃燒的現象是：發黃光、放出熱量、冒出大量的白煙．反應的文字表達式是：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；實驗結束后，打開止水夾觀察到的現象是：集氣瓶內有水進入，約占剩余空間的$\frac{1}{5}$，由此得到的結論空氣中氧氣約占$\frac{1}{5}$；
（2）如果實驗結束后發現測定的氧氣體積分數小于1/5，可能的原因有：紅磷量不足、裝置氣密性不好；
（3）木炭或硫粉燃燒產生的是氣體，瓶內壓強不變，水不會倒流，所以不能用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量．
故答為：
（1）發黃光、放出熱量、冒出大量的白煙．磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷，集氣瓶內有水進入，約占剩余空間的$\frac{1}{5}$，空氣中氧氣約占$\frac{1}{5}$；
（2）紅磷量不足、裝置氣密性不好；
（3）不能；木炭或硫粉燃燒產生的是氣體，瓶內壓強不變，水不會倒流．

點評 本考點考查了空氣中氧氣的含量的探究實驗的原理、實驗現象、實驗結論、實驗注意事項等，培養了學生在進行試驗時的認真、嚴謹、一絲不茍的精神．