Question

20．我校化學興趣小組就空氣中氧氣的含量進行實驗探究：
[集體討論]：
（1）討論后同學們認為，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會跟空氣中的其它成分反應，而且生成物為固體．他們應該選擇（填編號）B，
A．蠟燭      B．紅磷      C．硫粉
為了充分消耗容器中的氧氣，藥品的用量應保證足量（或過量）．
（2）測定空氣中氧氣體積分數的實驗裝置如圖所示．在集氣瓶內加入少量的水，并五等分水面以上的容積，做上記號．用彈簧夾夾緊乳膠管．點燃燃燒匙內足量的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊．
①寫出紅磷在空氣中燃燒的化學反應方程式：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
②待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水面最終上升約至1刻度處．由此可知氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．
③紅磷熄滅后，集氣瓶內剩下的氣體主要是氮氣，該氣體不支持（填“支持”或“不支持”）燃燒．

Answer 1

分析 （1）紅磷能在空氣中燃燒，且生成物是固體物質；紅磷過量或足量能保證將集氣瓶中氧氣消耗盡．
（2）根據空氣成分中主要包括氮氣和氧氣，氮氣約占空氣體積的五分之四，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）蠟燭和硫磺與氧氣反應，生成物中有氣體，不能準確測定空氣中氧氣的含量，只有紅磷在空氣中與氧氣反生成固體物質，不影響空氣成份的測定，故選B；也只有紅磷足量或過量，才能完全消耗集氣瓶中的氧氣；故填：B；足量（或過量）；
（2）①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\;}}{\;}$2P₂O₅ ；故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅ ；
②待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水面最終上升約至1刻度處．由此可知氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$；故填：$\frac{1}{5}$；
③紅磷熄滅后，集氣瓶內剩下的氣體主要是氮氣，氮氣不支持燃燒．故填：氮氣；不支持．

點評 空氣和水是我們身邊重要的物質．空氣的成分、各成分的體積分數以及空氣中氧氣含量的測定實驗是初中化學學習的重點．