Question

在“空氣中氧氣含量的測定”實驗探究中，小明設(shè)計了如圖所示實驗裝置，
集氣瓶下端為開口（即沒有瓶底），上端瓶口有一帶有燃燒匙的橡皮塞，瓶上帶有刻度線，把集氣瓶離水面的位置與橡皮塞之間的容積分成五等份．實驗時把點燃的紅磷立即插入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞．回答下列問題：
（1）如果不出現(xiàn)意外，實驗中應(yīng)觀察到的主要的現(xiàn)象是

 

化學反應(yīng)的文字表達式是

 

；
（2）關(guān)于空氣中氧氣含量的結(jié)論是

 

除此外還可以得到的結(jié)論是

 

；
（3）小紅所測氧氣含量與小明的有較明顯的偏低，導(dǎo)致偏低的原因可能有

 

或

 

．

Answer 1

考點：空氣組成的測定,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）從測定空氣中氧氣含量的實驗原理利用紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使集氣瓶內(nèi)氣體體積變小，壓強變小，從而在外部大氣壓的作用下使水槽內(nèi)的水進入集氣瓶，通過測量進入集氣瓶中水的量來確定空氣中氧氣的體積分數(shù)去分析解答；
（2）從集氣瓶內(nèi)液面上升且達到集氣瓶容積的1/5，說明氧氣的體積大約占空氣體積的

1

5

；剩余的氣體主要是氮氣，由于紅磷沒有繼續(xù)燃燒去分析解答；
（3）從如果所用紅磷的量不足，造成瓶內(nèi)空氣中的氧氣沒有完全被消耗，瓶內(nèi)殘留氣體中還有氧氣，所以會使所測得的氧氣的體積分數(shù)偏�。蝗绻�裝置的氣密性不好，外界氣體會進入集氣瓶中，形成不了壓強差，外面的水進入集氣瓶內(nèi)體積變小，造成所測得的氧氣的體積分數(shù)偏小去分析解答；

解答：解：（1）測定空氣中氧氣含量的實驗原理利用紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使集氣瓶內(nèi)氣體體積變小，壓強變小，從而在外部大氣壓的作用下使水槽內(nèi)的水進入集氣瓶，通過測量進入集氣瓶中水的量來確定空氣中氧氣的體積分數(shù)．紅磷和氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，產(chǎn)生大量白煙，其反應(yīng)的文字表達式為：磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；由于氧氣大約占空氣體積的1/5，所以會看到集氣瓶內(nèi)液面上升，且達到集氣瓶容積的

1

5

；
（2）集氣瓶內(nèi)液面上升且達到集氣瓶容積的1/5，說明氧氣的體積大約占空氣體積的

1

5

；剩余的氣體主要是氮氣，水只上升五分之一，說明氮氣難溶于水；由于紅磷沒有繼續(xù)燃燒，說明氮氣不能支持燃燒；
（3）如果所用紅磷的量不足，造成瓶內(nèi)空氣中的氧氣沒有完全被消耗，瓶內(nèi)殘留氣體中還有氧氣，所以會使所測得的氧氣的體積分數(shù)偏��；如果裝置的氣密性不好，外界氣體會進入集氣瓶中，形成不了壓強差，外面的水進入集氣瓶內(nèi)體積變小，造成所測得的氧氣的體積分數(shù)偏�。晃蠢鋮s到室溫就打開止水夾，會使壓強差變小，進入瓶內(nèi)的水變少；
故答案為：（1）紅磷繼續(xù)燃燒并生成大量白煙，一段時間后火焰熄滅；集氣瓶內(nèi)液面上升，且達到集氣瓶容積的

1

5

   磷+氧氣

點燃

五氧化二磷    （2）氧氣約占空氣體積的1/5，剩余氣體不溶于水（或剩余氣體不與水反應(yīng)，不能燃燒，也不能支持燃燒）（3）紅磷不足或容器內(nèi)溫度還未冷卻至室溫就讀數(shù)（或者裝置漏氣）

點評：理解測定空氣中氧氣含量的實驗原理：利用紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使左邊集氣瓶內(nèi)氣體體積變小，壓強變小，從而在外部大氣壓的作用下使燒杯內(nèi)的水進入集氣瓶，通過測量進入集氣瓶中水的量來確定空氣中氧氣的體積分數(shù)．