Question

某同学用右图装置测定空气中氧气的体积分数．请你填写有关空格，并与同学交流．
（1）该实验中，红磷需稍过量，目的是

 

．该物质燃烧反应的文字表达式为

 

．
（2）待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹观察到的现象是

 

；为什么要“待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹”？

 

；
（3）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数小于l/5，这可能是由哪几种原因引起的？

 

（写一点即可）；
（4）某同学由本实验得到如下一些结论：①燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高、②空气含有氮气、氧气、二氧化碳和稀有气体、③可用铁代替红磷完成该实验、④氮气难溶于水，其中正确的是：

 

（填序号）．

Answer 1

分析：根据已有的知识进行分析，空气中氧气约占其体积的五分之一，测定时可以使用红磷燃烧消耗氧气使瓶内压强减小的方法，磷燃烧能生成五氧化二磷；进行此实验时，必须保证装置的气密性良好，红磷足量，瓶子冷却后再打开弹簧夹，否则会导致结果不准确．

解答：解：（1）为了使实验结果准确，要用过量的红磷确保氧气被完全消耗掉；磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷．
（2）打开弹簧夹观察到的现象是水从烧杯中倒吸入集气瓶中，约占集气瓶体积的

1

5

； 要到装置冷却到室温再打开止水夹的原因是因为温度高，压强大．如集气瓶没有充分冷却，会造成水倒流量少甚至无法倒流；
（3）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于

1

5

，这可能的原因是：没有冷却至室温，就打开弹簧夹；或装置气密性不好；或红磷量不足，集气瓶中的氧气没有消耗完．
（4）如下这些结论中：①燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高；错误，因为空气中氧气的体积是一定的；②空气含有氮气、氧气、二氧化碳和稀有气体；错误，此实验不能证明空气中有氮气、二氧化碳和稀有气体；③可用铁代替红磷完成该实验；错误，铁不能在空气中燃烧，不能消耗空气中的氧气；④氮气难溶于水；结论正确，故选④．
解：（1）尽可能把氧气反应掉     红磷+氧气

点燃  .

五氧化二磷
（2）水从烧杯中倒吸入集气瓶中，约占集气瓶体积的

1

5

．  因为温度高，压强大．如集气瓶没有充分冷却，会造成水倒流量少甚至无法倒流．
（3）装置气密性不够好；红磷量不足
（4）④

点评：本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，要了解实验数据的处理或者误差分析的方法及技巧．