Question

已知空氣的主要成分是氮氣和氧氣，某課外活動小組設計測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖所示：
（1）紅磷燃燒的文字表達式為

磷+氧氣

點燃

五氧化二磷

．該實驗中紅磷稍過量，目的是

將瓶中氧氣完全消耗掉

．
（2）待燃燒停止，集氣瓶冷卻后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內(nèi)水量約是集氣瓶體積的

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5

．
（3）已知空氣中氧氣的體積分數(shù)為21%，小蘭同學用右圖所示的裝置進行驗證，實驗后發(fā)現(xiàn)測得的氧氣體積分數(shù)小于

1

5

，
請你幫她分析造成這種結果的可能原因（至少答兩點）：
①

紅磷的量不足

．
②

裝置漏氣

．

Answer 1

分析：熟悉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，實驗后發(fā)現(xiàn)測得的氧氣體積分數(shù)小于

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，造成這種結果的可能原因：（1）紅磷的量不足；（2）瓶內(nèi)氧氣沒有耗盡；（3）裝置漏氣（如塞子未塞緊、燃燒匙與橡皮塞之間有縫隙等），使外界空氣進入瓶內(nèi)；（4）未冷卻至室溫就打開彈簧夾，使進入瓶內(nèi)的水的體積減少．

解答：解：（1）磷與氧氣在點燃條件下反應生成五氧化二磷．該反應的文字表達式為：磷+氧氣

點燃

五氧化二磷，該實驗中紅磷稍過量，目的是將空氣中氧氣完全反應．
（2）待燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內(nèi)水量約是集氣瓶容積的

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．
（3）造成測得的氧氣體積分數(shù)小于

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結果的可能原因：紅磷的量不足；瓶內(nèi)氧氣沒有耗盡；裝置漏氣；未冷卻至室溫就打開彈簧夾，使進入瓶內(nèi)的水的體積減少．
故答案為：（1）磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；將瓶中氧氣完全消耗掉；（2）

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5

；（3）紅磷的量不足；裝置漏氣．

點評：本題主要考查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，難度稍大．