Question

已知空氣的主要成分是氮氣和氧氣，某課外活動小組設計測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖所示：
（1）紅磷燃燒的文字表達式為______．該實驗中紅磷稍過量，目的是______．
（2）待燃燒停止，集氣瓶冷卻后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水量約是集氣瓶體積的______．
（3）已知空氣中氧氣的體積分數為21%，小蘭同學用右圖所示的裝置進行驗證，實驗后發現測得的氧氣體積分數小于，
請你幫她分析造成這種結果的可能原因（至少答兩點）：
①______．
②______．

Answer 1

解：（1）磷與氧氣在點燃條件下反應生成五氧化二磷．該反應的文字表達式為：磷+氧氣五氧化二磷，該實驗中紅磷稍過量，目的是將空氣中氧氣完全反應．
（2）待燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水量約是集氣瓶容積的．
（3）造成測得的氧氣體積分數小于結果的可能原因：紅磷的量不足；瓶內氧氣沒有耗盡；裝置漏氣；未冷卻至室溫就打開彈簧夾，使進入瓶內的水的體積減少．
故答案為：（1）磷+氧氣五氧化二磷；將瓶中氧氣完全消耗掉；（2）；（3）紅磷的量不足；裝置漏氣．
分析：熟悉用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，實驗后發現測得的氧氣體積分數小于，造成這種結果的可能原因：（1）紅磷的量不足；（2）瓶內氧氣沒有耗盡；（3）裝置漏氣（如塞子未塞緊、燃燒匙與橡皮塞之間有縫隙等），使外界空氣進入瓶內；（4）未冷卻至室溫就打開彈簧夾，使進入瓶內的水的體積減少．
點評：本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，難度稍大．