Question

測定空氣中氧氣體積分數的實驗裝置如下圖（一）所示．在集氣瓶內加入少量的水并五等分水面以上的容積，做上記號，關閉止水夾，通電使紅磷燃燒．請回答下列問題：

（1）紅磷燃燒的現象是

放熱、產生大量白煙

．
（2）紅磷燃燒的文字表達式

磷+氧氣

點燃

五氧化二磷

，基本反應類型

化合反應

．
（3）冷卻后，松開止水夾，你觀察到的現象為

有水進入集氣瓶內氣體體積的

1

5

．
（4）實驗結論

氧氣約占空氣體積的

1

5

．
（5）實驗結束后，如果發現進入集氣瓶內水的體積不足1/5的原因

紅磷量不足

．（答出一點即可）
（6）紅磷熄滅后，集氣瓶內剩余的氣體主要是

氮氣（N₂）

．
（7）實驗一裝置比實驗二裝置的優點是：

環保、減小實驗誤差

．（答出一點即可）

Answer 1

分析：根據空氣成分中主要包括氮氣和氧氣，氮氣約占空氣體積的五分之四，氧氣約占空氣體積的五分之一，紅磷燃燒消耗掉氧氣，水會進入集氣瓶中，約占總體積的五分之一；剩余的氣體主要包括氮氣和稀有氣體等不支持燃燒的氣體以及該實驗的注意事項進行解答．

解答：解：解：（1）紅磷燃燒的現象：紅磷燃燒，冒出大量的白煙，放熱；
（2）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應的文字表達式：磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；該反應是兩種物質反應生成一種物質，屬于化合反應；
（3）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，瓶內水面最終上升約至1刻度處

1

5

；
（4）燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水面最終上升約至1刻度處．由此可知氧氣約占空氣總體積的

1

5

；
（5）在測定空氣中氧氣的體積分數時：裝置的氣密性要好；為了要耗盡瓶中的氧氣，紅磷必須是足量的；氣體的體積受到溫度的影響，要等到裝置冷卻至室溫，再打開了彈簧夾等．若測得氧氣的體積分數小于理論值，可能的原因有：紅磷不夠、未等冷卻就打開止水夾等；
（6）紅磷熄滅后，集氣瓶內剩下的氣體主要是氮氣，氮氣不支持燃燒；
（7）實驗一裝置比實驗二裝置的優點是：環保、減小實驗誤差．
故答案為：（1）放熱、產生大量白煙；
（2）磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；化合反應；
（3）有水進入集氣瓶內氣體體積的

1

5

；
（4）氧氣約占空氣體積的

1

5

；
（5）紅磷量不足；
（6）氮氣（N₂）；
（7）環保、減小實驗誤差．

點評：空氣和水是我們身邊重要的物質．空氣的成分、各成分的體積分數以及空氣中氧氣含量的測定實驗是初中化學學習的重點．