Question

7．設(shè)計測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖．該圖學(xué)的實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標(biāo)記．           
②在帶橡皮塞和導(dǎo)管的燃燒匙內(nèi)裝人足量的紅磷，將導(dǎo)管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞．
③充分反應(yīng)后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾
請回答下列問題：
（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是使集氣瓶中的氧氣完全消耗．
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是水沿導(dǎo)管倒流進(jìn)入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$處該反應(yīng)的文字表達(dá)式為磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．

Answer 1

分析 根據(jù)紅磷燃燒的現(xiàn)象和測定空中氧氣體積分?jǐn)?shù)的原理、注意事項分析．我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因為磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，從而得到正確的結(jié)論．保證本實驗成功的關(guān)鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）實驗的目的是測定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，水被吸入占據(jù)氧氣的空間，從而達(dá)到測定氧氣的目的，紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗；故答案為：使集氣瓶中的氧氣完全消耗；
（2）由于紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內(nèi)的壓強(qiáng)減小，打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是：水沿導(dǎo)管倒流進(jìn)入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$，進(jìn)入水的體積就是空氣中氧氣的體積，由此可以得出的結(jié)論是：氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；紅磷燃燒生成五氧化二磷，該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
答案：
（1）使集氣瓶中的氧氣完全消耗；
（2）水沿導(dǎo)管倒流進(jìn)入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$處；磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．

點評 本考點是測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，實驗中要注意裝置的嚴(yán)密性、所用藥品的量、生成物的狀態(tài)、誤差分析、對實驗現(xiàn)象的分析等，培養(yǎng)了學(xué)生的分析推理能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度．