Question

研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如图所示装置．请根据图示实验回答下列问题：
（1）闭合电源开关，可以观察到白磷

 

，反应的化学方程式是

 

．
（2）装置冷却到室温时，可观察到U型管内左侧液面

 

；
（3）通过这个实验得出的结论是

 

；
（4）此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是

 

、

 

．

Answer 1

考点：空气组成的测定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：空气与水

分析：通过对实验的创新进行综合考查学生的应变能力，可以把该实验装置图还原到课本中出现的装置图中去．例如：把把电阻丝和白磷还原为点燃的红磷，其二者作用都是相同的．

解答：解：（1）这个题目考查的是“空气中氧气含量的测定”这个实验．其原理是：利用红磷燃烧消耗空气中的氧气，使集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数．而在这个实验中则把集气瓶换成了U型管，把研究集气瓶中的空气变成了研究U型管左侧密封的空气，同时药品由教材中的红磷换成了更加易燃的白磷，而点火方式也的所改变，由于白磷的化学式也用P来表示，所以其化学方程式的写法和红磷燃烧一样．
（2）由于白磷燃烧消耗了空气中的氧气，故U型管内左侧气体体积变小，受大气压的影响，左侧液面则会上升．（3）由于液面上升了大约占总体积的

1

5

，所以得出：空气中的氧气大约占空气体积的

1

5

．
（4）由于液面只是上升了

1

5

，而不是全部，由此可以得出剩余的气体不支持燃烧，又由于U型管内有水，说明剩余的气体难溶于水．
故答案为：（1）燃烧  4P+5O₂

点燃  .

 2P₂O₅；
（2）上升；
（3）空气中氧气大约占空气体积的

1

5

；
（4）不支持燃烧；难溶于水．

点评：类题目往往是通过对实验的创新进行综合考查，这就要求我们在解题的时候把它们还原到我们熟悉的学过的实验中去．