Question

14．用如图所示装置测定空气中氧气的含量．实验时先在容积为350mL 的集气瓶中装进50mL滴有红墨水的水，在燃烧匙中放足量白磷，量筒中盛入足量水，按图连好仪器，用激光手电照射白磷，白磷燃烧．实验结束后，发现集气瓶和量筒中的水均为红色，量筒内的液体体积减少约60mL．
（1）白磷燃烧反应的文字表达式（或符号表达式）4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）根据实验结果，计算空气中氧气的体积分数约为20%（写出计算式和结果）．
（3）在整个实验过程中，集气瓶内的压强变化是先变大，后变小．
（4）集气瓶中预先装入50mL水，水起的作用是封住导管口、降温、吸收白烟．

Answer 1

分析 （1）根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写；
（2）根据集气瓶内气体体积的变化来分析；
（3）温度升高时，气体压强增大，温度降低时，气体压强减小；温度不变时，气体的压强随着分子数的增多而增大，随着分子数的减少而减小．
（4）测定空气中氧气的含量的实验中，集气瓶内预先装入少量水，目的是使装置迅速降温

解答 解：（1）白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）白磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气，量筒内减少的水的气体即为消耗的氧气体积，集气瓶内原有350mL-50mL=300mL的空气，所以空气中氧气的体积分数约为：$\frac{60mL}{300mL}$×100%=20%；故填：20%；
（3）该试验中，集气瓶中的红磷燃烧时，温度升高，气体压强增大，当红磷燃烧完后，温度降低，氧气被消耗，气体的压强减小，因此集气瓶内压强变化的过程是先变大，后变小．故填：先变大，后变小．
（4）测定空气中氧气的含量的实验中，集气瓶内预先装入少量水，目的是封住导管口、降低温度以及吸收生成的五氧化二磷；故填：封住导管口、降温、吸收白烟．
答案：
（1）4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）20%；
（3）先变大，后变小；
（4）封住导管口、降温、吸收白烟．

点评 本题考查了氧气含量的测定，完成此题，可以依据已有的知识进行．