Question

16．空氣、水是人類賴以生存的自然資源．
（1）測定空氣中氧氣體積分數(shù)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，立即伸入瓶中并把塞子塞緊．
①寫出紅磷在空氣中燃燒的符號表達式式：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．
④造成測量結果偏小的原因可能是紅磷不夠（或未等冷卻就打開止水夾等）．（任寫一條）

Answer 1

分析 根據(jù)空氣成分中主要包括氮氣和氧氣，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\;}}{\;}$2P₂O₅ ；
②待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水面最終上升約至1刻度處．由此可知氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$；
③紅磷熄滅后，集氣瓶內剩下的氣體主要是氮氣，氮氣不支持燃燒．
④在測定空氣中氧氣的體積分數(shù)時：裝置的氣密性要好；為了要耗盡瓶中的氧氣，紅磷必須是足量的；氣體的體積受到溫度的影響，要等到裝置冷卻至室溫，再打開了彈簧夾等．若測得氧氣的體積分數(shù)小于理論值，可能的原因有：紅磷不夠、未等冷卻就打開止水夾等．
故答案為：①4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅ ；②$\frac{1}{5}$；③氮氣；不支持；④紅磷不夠（或未等冷卻就打開止水夾等）．

點評 本題主要全面地考查了測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗，只有全面地實驗的原理、步驟、注意的事項等才能完成有關的問題，難度不大．