Question

【題目】某化學興趣小組的同學對空氣中氧氣含量的測定進行了一系列的探究，請你參與并回答下列問題。

同學們用圖1裝置進行實驗，紅磷燃燒的文字表達式為_____，實驗中用了過量的紅磷，目的是_____。

（發現問題）實驗時裝置氣密性良好，操作均正確，冷卻后打開止水夾水倒吸入集氣瓶，同學們用實驗室常用的儀器_____測量了倒吸入集氣瓶內水的體積，發現回流到集氣瓶中的水少于集氣瓶體積的，是什么原因所致呢？

（猜測）甲猜測：有一部分水在導氣管內未完全進入集氣瓶內。

乙猜測：是由于瓶內紅磷、氧氣傳感器等儀器占有一定的體積。

你的猜測：_____。

（深入探究）同學們用氧氣濃度傳感器定量測定過量紅磷燃燒時氧氣的含量變化，裝置如圖2（裝置密閉，氣密性良好），實驗過程中集氣瓶內氧氣濃度實時變化如圖3。

（結論）99秒時，氧氣的含量降為3.2%，由此得出結論為_____。

（反思與評價）

（1）99秒后氧氣含量又上升并最終穩定在8.5%左右，可能原因是_____。

（2）一同學仍利用圖2裝置和藥品，實驗時稍加改進，最終氧氣的含量明顯低于8.5%，其改進方法是_____。

Answer 1

【答案】4P＋5O22P2O5 除盡氧氣 量筒 當氧氣濃度降到一定程度時，紅磷會自動熄滅。 當氧氣濃度降到3.2％時，紅磷會自動熄滅，氧氣未能除盡。 當紅磷周圍氧氣濃度降到3.2％時，紅磷會自動熄滅，而瓶底的氧氣會向上擴散，從而出現傳感器周圍氧氣濃度又上升并最終穩定在8.5％左右 燃燒過程中把燃燒匙沿橡皮塞慢慢向下移動。

【解析】

紅磷燃燒生成五氧化二磷，化學方程式為：4P＋5O22P2O5；該實驗是為了測定空氣中氧氣的體積分數，需將集氣瓶內的氧氣充分消耗掉，所以紅磷要過量；

發現問題：量筒用于測量液體的體積；

你的猜測：紅磷燃燒過程中消耗氧氣，當氧氣消耗到一定程度時，由于氧氣的濃度過低，會使紅磷不在燃燒，最終發現回流到集氣瓶中的水少于集氣瓶體積的1/5；

結論：據圖可知99秒時，氧氣的含量降為3.2％，由此得出：當氧氣濃度降到3.2％時，紅磷會自動熄滅，氧氣未能除盡；

反思與評價：(1)當氧氣濃度降到3.2％時，紅磷會自動熄滅，產生的熱量會使瓶底的氧氣會向上擴散，從而出現傳感器周圍氧氣濃度又上升并最終穩定在8.5％左右；

(2)由于紅磷周圍的氧氣濃度過低時，燃燒的紅磷會自動熄滅，為了更多的消耗氧氣，可以將燃燒匙沿橡皮塞慢慢向下移動，使裝置更多的氧氣參加反應。