Question

【題目】用下圖所示裝置測定空氣中氧氣的含量。實驗時先在容積為350mL 的集氣瓶中裝進50mL滴有紅墨水的水，在燃燒匙中放足量白磷，量筒中盛入足量水，按圖連好儀器，用激光手電照射白磷，白磷燃燒。實驗結束后，發現集氣瓶和量筒中的水均為紅色，量筒內的液體體積減少約60mL。

（1）白磷燃燒反應的化學方程式為。
（2）根據實驗結果，計算空氣中氧氣的體積分數約為（寫出計算式和結果）。
（3）在整個實驗過程中，集氣瓶內的壓強變化是。
（4）集氣瓶中預先裝入50mL水，水起的作用是。

Answer 1

【答案】
（1）4P + 5O2 2P2O5
（2）
（3）先變大,再變小,又恢復至常壓
（4）液封,以防止氣體從導管逸出
【解析】（1）白磷燃燒生成五氧化二磷：4P + 5O2 2P2O5；
（2）集氣瓶中空氣的總體積為350ml-50mL=300ml，量筒內的液體體積減少約60mL，即氧氣的體積為60ml，那么空氣中氧氣的體積數=60ml／300ml ×100% =20% ；
（3）由于白磷燃燒燃燒放出熱量，故開始時集氣瓶中的壓強會變大，當白磷熄滅集氣瓶冷卻后，由于消耗了氧氣，故集氣瓶內的壓強變小，倒流入部分水后，集氣瓶內的壓強和外界壓強相等；
（4）由于該裝置中沒有止水夾，故水的作用是液封，以防止氣體從導管逸出，導致測定的氧氣的體積分數偏大。
故答案為：（1）4P + 5O2 2P2O5；（2）；（3）先變大，再變小，又恢復至常壓；（4）液封，以防止氣體從導管逸出

（1）根據反應物、生成物、反應條件可以寫出方程式
（2）可以根據瓶內氣體體積的變化來解答
（3）溫度高壓強大，溫度低壓強小，氣體分子多壓強大，分子少壓強小
（4）防止氣體從導管逸出，導致測定的氧氣的體積分數偏大