Question

13．空氣中氧氣含量的測定
（1）甲生按圖1方案進(jìn)行了實驗，實驗過程中觀察到的主要現(xiàn)象是燃燒發(fā)出黃光、冒出濃厚的白煙，放出熱量和燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶內(nèi)空氣體積的五分之一；反應(yīng)的符號表達(dá)式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；該實驗可得出的結(jié)論：氧氣約占空氣體積的五分之一；還可推知氮氣具有的化學(xué)性質(zhì)是不燃燒，不支持燃燒．

（2）乙生用上述實驗裝置測定的結(jié)果與正常值有較大的誤差，其可能的原因是：紅磷不足、裝置漏氣．
（3）丙生在裝有水的培養(yǎng)皿中，固定一支點燃的蠟燭，然后將一個集氣瓶倒扣在蠟燭上，用以檢測空氣中氧氣的含量．主要現(xiàn)象蠟燭燃燒一段時間后熄滅和燒杯內(nèi)的液面高于培養(yǎng)皿中的液面．結(jié)果進(jìn)入瓶內(nèi)的水與空氣中氧氣實際含量相比有較大的誤差，原因是蠟燭燃燒生成了二氧化碳?xì)怏w．如何改進(jìn)上述實驗可使結(jié)果更準(zhǔn)確用氫氧化鈉溶液來代替水．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)用紅磷測定空氣中氧氣含量的原理、方法以及實驗現(xiàn)象與結(jié)論來分析；
（2）紅磷不足、裝置漏氣、點燃后沒有迅速伸入集氣瓶并塞緊橡皮塞、沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾等都可以使測定的結(jié)果不準(zhǔn)確；
（3）根據(jù)蠟燭燃燒的現(xiàn)象、消耗氧氣造成裝置內(nèi)的壓強(qiáng)減小以及二氧化碳的性質(zhì)來分析．

解答 解：（1）紅磷在集氣瓶內(nèi)燃燒發(fā)出黃光、冒出濃厚的白煙，放出熱量，冷卻至室溫后，打開止水夾，燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶內(nèi)空氣體積的五分之一；磷與氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，紅磷在密閉容器內(nèi)燃燒消耗了裝置內(nèi)的氧氣，使裝置內(nèi)氣體氣體減少，造成壓強(qiáng)減小，待集氣瓶冷卻到室溫，打開止水夾，觀察到的現(xiàn)象是燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，集氣瓶內(nèi)水面上升約五分之一．由此可得出的結(jié)論是氧氣約占空氣體積的五分之一；紅磷燃燒一段時間后熄滅，但是還有剩余的紅磷，且集氣瓶內(nèi)水面上升約五分之一，水面不再繼續(xù)上升，說明氮氣不易溶于水，不燃燒，不支持燃燒．故填：燃燒發(fā)出黃光、冒出濃厚的白煙，放出熱量；燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶內(nèi)空氣體積的五分之一；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；氧氣約占空氣體積的五分之一；不燃燒，不支持燃燒；
（2）紅磷不足、裝置漏氣、點燃后沒有迅速伸入集氣瓶并塞緊橡皮塞、沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾等都能使測定的結(jié)果和實際結(jié)果不相符．故填：紅磷不足；裝置漏氣等；
（3）蠟燭燃燒一段時間后熄滅，冷卻至室溫時，燒杯內(nèi)的液面高于培養(yǎng)皿中的液面，因為蠟燭燃燒生成了二氧化碳?xì)怏w，所以進(jìn)入瓶內(nèi)的水與空氣中氧氣實際含量相比有較大的誤差，可以用氫氧化鈉溶液來代替水，生成的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收，可以得出正確的結(jié)論；故填：蠟燭燃燒一段時間后熄滅；燒杯內(nèi)的液面高于培養(yǎng)皿中的液面；蠟燭燃燒生成了二氧化碳?xì)怏w；用氫氧化鈉溶液來代替水．

點評 本題難度不大，掌握測定原理（通過紅磷燃燒消耗氧氣，導(dǎo)致瓶內(nèi)壓強(qiáng)變�。�、注意事項等是正確解答此類題的關(guān)鍵．