Question

在“空氣中氧氣含量的測定”實驗探究中，小明設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，塞緊橡皮塞．回答下列問題：
（1）如果不出現(xiàn)意外，實驗中應觀察到的主要的現(xiàn)象是

 

、

 

；
化學反應的文字表達式是

 

；
（2）關于空氣中氧氣含量的結論是

 

，除此外還可以得到的結論是

 

；
（3）小紅所測氧氣含量與小明的有較明顯的偏差，導致偏差的原因可能有（要求答出一種即可）

 

．
（4）乙同學：用碳替代紅磷，完成上述實驗，發(fā)現(xiàn)集氣瓶內并沒有吸入水，其原因

 

．

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：空氣中氧氣含量的測定實驗的原理是通過可燃物燃燒消耗氧氣，從而通過空氣體積變化來得到氧氣的含量，所以要讓氧氣盡可能被完全消耗是實驗成敗的關鍵，用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結論和注意事項，來正確解答本題．

解答：解：（1）紅磷燃燒產生大量白煙，放出熱量，消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內的壓強減小，水面上升至原容積的1/5；反應的文字表達式為：磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；
（2）由實驗現(xiàn)象可以得出：空氣中氧氣的體積約占五分之一的結論；因為瓶內剩余氣體主要是氮氣，所以得出氮氣難溶于水的物理性質，同時，它不燃燒也不支持燃燒，化學性質不活潑；
（3）若紅磷的量不足，導致不能將裝置內的氧氣完全反應掉，因此測得氧氣的體積分數(shù)小于五分之一；若裝置漏氣，導致空氣進入集氣瓶內，因此測得的氧氣的體積分數(shù)小于五分之一；若未等到裝置冷卻到室溫，就打開止水夾，會使集氣瓶內的氣體處于膨脹狀態(tài)，因此測得的氧氣體積分數(shù)會小于五分之一；
（4）用碳代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，實驗失敗的原因是碳燃燒雖消耗了氧氣，但產生了新的二氧化碳氣體，致使集氣瓶內氣體壓強沒有明顯變化．
故答案為：（1）發(fā)黃光，產生大量白煙，放出熱量；冷卻后，水面上升至原容積的1/5；磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；（2）空氣中氧氣的體積約占五分之一；氮氣難溶于水（其他合理答案也可）；（3）紅磷量不足（其他合理答案也可）；（4）木炭燃燒生成二氧化碳氣體，不能使鐘罩內氣壓明顯減少．

點評：在做測定空氣中氧氣的體積分數(shù)實驗時選擇的藥品只能跟空氣中的氧氣反應不能跟其它物質發(fā)生反應，同時還不能產生氣體．