Question

10．某同學利用如圖所示的裝置測定空氣中氧氣的含量（體積分數(shù)）．他的操作過程如下（有100mL和500mL量筒供選用）：
①、檢查整個裝置的氣密性后，將c處的止水夾夾緊，點燃紅磷后，迅速插入左邊的廣口瓶中；
②、待燃燒停止，整個裝置冷卻至室溫后，將c處的止水夾打開．結(jié)果發(fā)現(xiàn)燒杯中的水進入到廣口瓶中；
③、待燒杯中的水不能再進入廣口瓶后，打開廣口瓶的橡膠塞，將廣口瓶中的水全部倒入到100mL量筒中，測得其中水的體積為76mL．
④該同學又設(shè)法準確地測定了實驗前原廣口瓶中空氣的體積，數(shù)據(jù)為400mL．
回答下列問題：
（1）紅磷燃燒時最明顯的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量的白煙；
（2）試寫出紅磷燃燒的文字表達式磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷，反應(yīng)類型為化合反應(yīng)；
（3）該同學測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)為19%．與理論值21%相比較，產(chǎn)生誤差的原因很可能是紅磷的量不足等（合理即可）（導氣管的體積忽略）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紅磷燃燒的現(xiàn)象，進行分析解答．
（2）紅磷燃燒生成五氧化二磷，據(jù)此進行分析解答．
（3）根據(jù)題意，待燒杯中的水不能再進入廣口瓶后，打開廣口瓶的橡膠塞，將廣口瓶中的水全部倒入到100mL量筒中，測得其中水的體積為76mL，即測得的氧氣的體積為76mL；原廣口瓶中空氣的體積，數(shù)據(jù)為400mL，據(jù)此進行分析解答．
實驗后發(fā)現(xiàn)測得的氧氣體積分數(shù)小于21%，根據(jù)誤差偏小的可能因素，從反應(yīng)原理、實驗操作、裝置是否漏氣等方面進行分析解答．

解答 解：（1）紅磷燃燒時最明顯的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量的白煙．
（2）紅磷燃燒生成五氧化二磷，燃燒的文字表達式為磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；該反應(yīng)符合“多變一”的特征，屬于化合反應(yīng)．
（3）由題意，待燒杯中的水不能再進入廣口瓶后，打開廣口瓶的橡膠塞，將廣口瓶中的水全部倒入到100mL量筒中，測得其中水的體積為76mL，即測得的氧氣的體積為76mL；原廣口瓶中空氣的體積，數(shù)據(jù)為400mL，則該同學測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)為$\frac{76mL}{400mL}$×100%=19%．
實驗后發(fā)現(xiàn)測得的氧氣體積分數(shù)小于21%，誤差偏小的原因有：①紅磷的量不足；②裝置漏氣；③沒待裝置冷卻就打開了彈簧夾，并進行讀數(shù)（因為此時剩余的氣體在受熱狀態(tài)下，處于膨脹狀態(tài)，占據(jù)了部分水的體積）等（合理即可）．
故答案為：（1）產(chǎn)生大量的白煙；（2）磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；化合反應(yīng)；（3）19；紅磷的量不足等（合理即可）．

點評 本題難度不大，掌握測定原理（通過紅磷燃燒消耗氧氣，導致瓶內(nèi)壓強變�。�、實驗成功的關(guān)鍵（裝置氣密性要好；紅磷要足量；要冷卻到室溫再讀數(shù)）是正確解答此類題的關(guān)鍵．