Question

18．圖為測定空氣中氧氣含量的實驗裝置，止水夾關閥，集氣瓶內加入少量水，并做到記號．
實驗過程如下：連接裝置，并檢查裝置的氣密性．點燃燃燒匙內的紅磷，立即伸入集氣瓶中，并塞緊塞子，充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾．
請根據實驗回答下列問題：
（1）化學反應的文字表達式：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（2）紅磷燃燒的現象：紅磷燃燒產生大量白煙．
（3）裝置冷卻后打開止水夾，觀察到的實驗現象是燒杯里的水倒吸到集氣瓶內（或燒杯的水面下降），集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$．
由此可以得出實驗結論是空氣中氧氣約占空氣總體積的氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．
（4）該實驗中紅磷需要稍過量，原因是耗盡集氣瓶內的氧氣．
（5）若裝置氣密性不好，使得集氣瓶外的空氣進入集氣瓶，測量結果會偏小（填“偏大”“偏小”或“不變”）．
（6）在集氣瓶底加水的目的是吸熱降溫減壓，以防膠塞被沖開，并吸收有毒的五氧化二磷．

Answer 1

分析 根據測定空氣中氧氣含量的實驗現象、注意事項及結論分析．氧氣約占空氣體積的五分之一，要想結論準確，做該實驗時，裝置的氣密性要好；可燃物能在空氣中燃燒，燃燒的產物不能是氣體，可燃物的量要足，把氧氣全部耗盡；等到裝置冷卻到室溫再打開彈簧夾讀數等等進行分析．

解答 解：（1）磷與氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷，故填：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）在如圖所示測定空氣中氧氣含量實驗開始時能觀察到的現象是：紅磷燃燒產生大量白煙（合理即可）；故填：紅磷燃燒產生大量白煙（合理即可）；
（3）冷卻至室溫打開止水夾后觀察到的現象是 燒杯里的水倒吸到集氣瓶內（或燒杯的水面下降），集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$；紅磷燃燒消耗氧氣，所以燒杯內的水會進入集氣瓶內，進入集氣瓶內的體積約為集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$，該實驗的結論：氧氣約占空氣體積$\frac{1}{5}$；故填：燒杯里的水倒吸到集氣瓶內（或燒杯的水面下降），集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$；氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
（4）該實驗中紅磷稍過量，目的是將空氣中氧氣完全反應掉；故填：耗盡集氣瓶內的氧氣；
（5）若裝置的氣密性不好，測定氧氣的體積分數會偏小；故填：偏小；
（6）紅磷燃燒會放出大量的熱，集氣瓶內的氣體受熱膨脹，可能會把橡膠塞沖開，故集氣瓶底部留有少量的水用于吸熱降溫減壓，以防膠塞被沖開，并能吸收生成的有毒的五氧化二磷；故填：吸熱降溫減壓，以防膠塞被沖開，并吸收有毒的五氧化二磷．

點評 空氣是人類寶貴的自然資源，在中考中占有重要的地位，特別是空氣中氧氣含量的測定，要注意測定原理、實驗關鍵、現象和結論等內容的考查．