Question

14．使用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量：
（1）寫出紅磷在空氣中燃燒的文字表達式磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（2）在集氣瓶中加入少量水，并將水面上方空間分成5等份，如圖裝置所示．待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內(nèi)水面最終上升約至1刻度處．由此可知氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．
（3）實驗后發(fā)現(xiàn)測定空氣中氧氣含量偏低，造成這種結(jié)果的可能原因是：紅磷的量不足、沒有冷卻到室溫就打開止水夾（兩種即可）．
（4）已知五氧化二磷溶于水且化學性質(zhì)與二氧化碳相似，反應(yīng)完畢后振蕩集氣瓶再滴入紫色石蕊溶液，溶液變紅色．

Answer 1

分析 （1）從紅磷在空氣中燃燒，其實質(zhì)是紅磷和空氣中的氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷去分析解答；
（2）從測定空氣中氧氣的含量實驗原理去分析解答；
（3）從如果所用紅磷的量不足，造成瓶內(nèi)空氣中的氧氣沒有完全被消耗以及沒有冷卻到室溫就打開止水夾所以會使所測得的氧氣的體積分數(shù)偏小去分析解答；
（4）從由于題目中指出：“已知五氧化二磷溶于水且化學性質(zhì)與二氧化碳相似”，故解決此題時可按大家熟知的二氧化碳來看待去分析解答．

解答 解：（1）紅磷在空氣中燃燒，其實質(zhì)是紅磷和空氣中的氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，其反應(yīng)的文字表達式為：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；故答案為：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）測定空氣中氧氣的含量實驗原理：利用紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使左邊集氣瓶內(nèi)氣體體積變小，壓強變小，從而在外部大氣壓的作用下使燒杯內(nèi)的水進入集氣瓶，通過測量進入集氣瓶中水的量來確定空氣中氧氣的體積分數(shù)．由于“將水面上方空間分成5等份，燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內(nèi)水面最終上升約至1刻度處”，可得也氧氣約占空氣體積的 $\frac{1}{5}$；故答案為：1；$\frac{1}{5}$；
（3）如果所用紅磷的量不足，造成瓶內(nèi)空氣中的氧氣沒有完全被消耗，或者沒有冷卻到室溫就打開止水夾，所以會使所測得的氧氣的體積分數(shù)偏小；故答案為：紅磷的量不足；沒有冷卻到室溫就打開止水夾；
（4）由于題目中指出：“已知五氧化二磷溶于水且化學性質(zhì)與二氧化碳相似”，故解決此題時可按大家熟知的二氧化碳來看待；二氧化碳和水反應(yīng)生成的碳酸能使紫色石蕊溶液變紅；所以反應(yīng)完畢后振蕩集氣瓶再滴入紫色石蕊溶液，紫色石蕊溶液也會變紅，故答案為：紅．

點評 紅磷在空氣中燃燒，其實質(zhì)是紅磷和空氣中的氧氣反應(yīng)，故其反應(yīng)物應(yīng)為：紅磷和氧氣而不是紅磷和空氣．