Question

某同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖．該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①將圖中的集氣瓶容積分為5等份，并作好標(biāo)記．

②在酒精燈上點(diǎn)燃紅磷，并立即伸入集氣瓶?jī)?nèi)，塞緊橡皮塞．

③充分反應(yīng)后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開彈簧夾．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）該實(shí)驗(yàn)中紅磷需稍過(guò)量，目是　　．

（2）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是　　

由步驟③中打開彈簧夾后觀察到的現(xiàn)象可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為　　．若實(shí)驗(yàn)結(jié)束，集氣瓶中水位上升不到預(yù)期位置，則實(shí)驗(yàn)失敗的原因可能是　　（寫出一點(diǎn)）．

（3）寫出紅磷燃燒的文字表達(dá)式　　．

Answer 1

【分析】（1）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析；

（2）根據(jù)紅磷的燃燒結(jié)合壓強(qiáng)知識(shí)分析，紅磷與氧氣反應(yīng)生成固體，消耗了瓶?jī)?nèi)的氣體，壓強(qiáng)減小，外界大氣壓會(huì)壓著水進(jìn)入集氣瓶；根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析；

（3）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)文字表達(dá)式的書寫分析

【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，水被吸入占據(jù)氧氣的空間，從而達(dá)到測(cè)定氧氣的目的，紅磷過(guò)量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗．

（2）紅磷與氧氣反應(yīng)，生成了五氧化二磷固體，所以會(huì)導(dǎo)致集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，水被壓入集氣瓶，進(jìn)入的水量正好占據(jù)集氣瓶?jī)?nèi)氧氣的空間，約為集氣瓶體積的五分之一；據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為五分之一；剩余的氣體主要是氮?dú)�，水進(jìn)入瓶?jī)?nèi)占五分之一，不再繼續(xù)進(jìn)入說(shuō)明氮?dú)獠荒芘c紅磷反應(yīng)，也不能溶于水或與水反應(yīng)；紅磷的量不足，使瓶?jī)?nèi)氧氣未耗盡； 裝置氣密性不好，使外界空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi)； 未冷卻至室溫就打開止水夾，使進(jìn)入瓶?jī)?nèi)水的體積減少等都會(huì)使測(cè)得的氧氣含量與理論值相差較大

（3）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的文字表達(dá)式是紅磷+氧氣五氧化二磷．

故答案為：

（1）確保集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣消耗盡；

（2）燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；；裝置氣密性不好；

（3）紅磷+氧氣五氧化二磷．