Question

3．根據空氣中氧氣含量實驗的測定步驟回答問題：
①在集氣瓶中加入少量水 ②檢查裝置的氣密性 ③在燃燒匙中裝足量紅磷，夾緊止水夾 ④點燃紅磷，伸入集氣瓶中塞緊橡皮塞 ⑤待集氣瓶冷卻后打開止水夾
（1）步驟④中發(fā)生反應的文字表達式為磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）步驟⑤中打開止水夾后觀察到的現象為水被壓入集氣瓶，約為集氣瓶體積的五分之一；
（3）該實驗得出空氣組成的結論是空氣中氧氣的體積分數約為五分之一；
（4）該實驗剩余氣體的性質有氮氣不能與紅磷反應，也不能溶于水或與水反應；
（5）實驗后集氣瓶中水少于$\frac{1}{5}$，誤差產生的原因可能是紅磷的量不足，使瓶內氧氣未耗盡； 瓶塞未塞緊，使外界空氣進入瓶內．

Answer 1

分析 根據紅磷的燃燒結合壓強知識分析，紅磷與氧氣反應生成固體，消耗了瓶內的氣體，壓強減小，外界大氣壓會壓著水進入集氣瓶；燃燒著的紅磷熄滅了說明氮氣不支持燃燒，集氣瓶內水平面上升一定高度后，不能繼續(xù)上升，此現象能說明氮氣不易溶于水．根據實驗容易出現的問題分析如果所側氧氣的體積分數偏小的原因即可；

解答 解：（1）紅磷與氧氣反應，生成了五氧化二磷，發(fā)生反應的文字表達式為：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）紅磷與氧氣反應，生成了五氧化二磷固體，所以會導致集氣瓶內壓強減小，水被壓入集氣瓶；
（3）進入的水量正好占據集氣瓶內氧氣的空間，約為集氣瓶體積的五分之一；據實驗現象可得出空氣中氧氣的體積分數約為五分之一；
（4）剩余的氣體主要是氮氣，水進入瓶內占五分之一，不再繼續(xù)進入說明氮氣不能與紅磷反應，也不能溶于水或與水反應；
（5）根據實驗中容易出現導致如果所測氧氣的體積分數偏小的原因可知能導致該現象的理由是：①紅磷的量不足，使瓶內氧氣未耗盡； ②瓶塞未塞緊，使外界空氣進入瓶內； ③未冷卻至室溫就打開止水夾，使進入瓶內水的體積減少；④燒杯中的水不夠等．都會使進入的水少于五分之一等．
故答案為：
（1）磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）水被壓入集氣瓶，約為集氣瓶體積的五分之一；
（3）空氣中氧氣的體積分數約為五分之一；
（4）氮氣不能與紅磷反應，也不能溶于水或與水反應（合理即可）；
（5）紅磷的量不足，使瓶內氧氣未耗盡； 瓶塞未塞緊，使外界空氣進入瓶內（合理即可）；

點評 熟記用紅磷測定空氣里氧氣含量的實驗原理、操作步驟、實驗現象、實驗結論和注意事項是解答這類題目的基礎．