Question

【題目】“空氣中氧氣體積分數的測定”有多種方法，請按要求回答下列問題：

在燃燒匙內盛過量紅磷，紅磷必須過量的原因是 _____ ，點燃紅磷后立即插入集氣瓶內，塞緊橡皮塞，紅磷燃燒的現象是_____ ，其反應的化學方程式為 _____；待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾，觀察到的現象是 _____ ，該實驗除了得出氧氣在空氣中的體積分數之外，還能得出氮氣具有的性質是_____（任寫一點）；若測得空氣中氧氣的體積分數約為1/7，則可能的原因是_____（任寫一點）．

Answer 1

【答案】使集氣瓶內氧氣完全消耗 產生大量白煙 水倒吸至集氣瓶內體積的約1/5處 氮氣不與紅磷反應（或氮氣不溶于水，不與水反應） 裝置氣密性不好（或漏氣）

【解析】

為了使集氣瓶內氧氣完全消耗，紅磷必須過量；紅磷燃燒產物是五氧化二磷，是白色固體；紅磷燃燒消耗氧氣使集氣瓶內壓強減小，在外界大氣壓的作用下水沿著導管被倒吸入集氣瓶內體積的約1/5處；該實驗得出水倒吸至集氣瓶內體積的約1/5處，說明另4/5的氣體（氮氣）不與紅磷反應（或氮氣不溶于水，不與水反應）；測定空氣中氧氣含量的實驗中，若測得空氣中氧氣的體積分數約為1/7，小于1/5說明測量結果偏小，據此分析。

測定空氣中氧氣體積分數的實驗，為了使集氣瓶內氧氣完全消耗，使測量結果更準確，紅磷必須過量；紅磷燃燒產物是五氧化二磷，是白色固體，很容易形成回體小顆粒，所以燃燒現象是：產生大量白煙；反應物為P和O2，生成物是P2O5，反應條件是點燃，故反應的化學方程式為：；紅磷燃燒消耗氧氣使集氣瓶內壓強減小，在外界大氣壓的作用下水沿著導管被倒吸入集氣瓶內體積的約一處，由此可知氧氣約占空氣體積的1/5；該實驗得出水倒吸至集氣瓶內體積的約1/5處，說明另4/5的氣體（氮氣）不與紅磷反應；測定空氣中氧氣含量的實驗中，若測得空氣中氧氣的體積分數約為1/7，小于1/5說明測量結果偏小，可能的原因有：①紅磷的量不足，瓶內氧氣沒有耗盡；②裝置氣密性不好（或漏氣）；③未冷卻至室溫就打開彈簧夾，使進入瓶內的水的體積減少等，因為前面的操作中提到了“紅磷的量充足”、“待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫”，所以測得空氣中氧氣的體積分數約為的原因是：裝置氣密性不好（或漏氣）。