Question

【題目】某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖1．該同學的實驗步驟如下：

①將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標記。

②在酒精燈的火焰上點燃紅磷后，并立即伸入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞。

③充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾。

請回答下列問題：

（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是________________________________；反應的文字表達式為_____________________________。

（2）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是______________________________ ，步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象可得出空氣中氧氣的體積分數(shù)約為________。

（3）某課外活動小組在學習了書本“空氣中的氧氣的含量測定”實驗后，知道五氧化二磷不能隨便排放到空氣中，否則會對空氣造成污染，所以對該實驗進行了改進：在由兩個注射器組成的密閉系統(tǒng)內(nèi)共有50mL空氣，然后給裝有紅磷的玻璃管加熱如圖2．然后給裝有紅磷的玻璃管加熱。同時緩慢交替推動兩個注射器的活塞，至玻璃管內(nèi)的紅磷變成白煙，且較長時間內(nèi)無進一步變化時停止。停止加熱后，帶冷卻至室溫將氣體全部推至一個注射器。

根據(jù)你對上述實驗的理解，回答下列問題：

①實驗結束后，注射器內(nèi)的氣體總體積理論上應該減少約____mL（保留整數(shù)）。

②在實驗的加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器的目的是_______。寫出該反應的符號表達式是____。

③上述實驗只是粗略測定空氣中氧氣含量的一種方法，你認為造成該實驗不夠精確的可能原因是_______（寫出其中一種）。

Answer 1

【答案】將集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗盡 在集氣瓶燃燒，生成大量的白煙 10mL 使注射器內(nèi)的氧氣充分與紅磷反應 可燃物無法在較低濃度的氧氣下反應，從而導致氧氣無法完全消耗

【解析】

磷在氧氣中點燃生成五氧化二磷。

（1）磷在氧氣中點燃生成五氧化二磷，該實驗中紅磷需稍過量，目的是將集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗盡；反應的文字表達式為。

（2）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是在集氣瓶燃燒，生成大量的白煙，步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處，可得出空氣中氧氣的體積分數(shù)約為。

（3）①實驗結束后，空氣中氧氣的體積分數(shù)約為21%，注射器內(nèi)的氣體總體積理論上應該減少約。

②在實驗的加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器能使氣體與紅磷充分接觸，以便耗盡裝置內(nèi)的氧氣，故交替緩慢推動兩個注射器的目的是使注射器內(nèi)的氧氣充分與紅磷反應，反應的符號表達式是。

③上述實驗只是粗略測定空氣中氧氣含量的一種方法，造成該實驗不夠精確的可能原因是可燃物無法在較低濃度的氧氣下反應，從而導致氧氣無法完全消耗。