Question

【題目】利用紅磷燃燒測定空氣中氧氣體積分數的實驗中，傳感器記錄集氣瓶中氣壓隨時間變化的情況如圖所示。

（1）圖1中紅磷燃燒的文字表達式是____________________。

（2）燃燒結束，等到集氣瓶冷卻到室溫，打開彈簧夾，觀察到的現象是_________________，由此得出結論：空氣中氧氣約占空氣總體積的______。

（3）圖2中BC段氣壓變化的原因是______________，CD段氣壓變化的原因是_______________。

（4）該實驗中紅磷需足量，目的是_______________；如果實驗結果偏小，可能的原因有紅磷不足、_____________等。

Answer 1

【答案】紅磷+氧氣五氧化二磷 燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水面最終上升約至1刻度處 五分之一 紅磷燃燒放熱，使瓶內氣體受熱膨脹 溫度逐漸降低，瓶內氣體收縮 將空氣中氧氣完全反應掉 裝置漏氣、沒有冷卻到室溫就打開止水夾

【解析】

（1）紅磷的燃燒是磷與氧氣生成五氧化二磷的反應，其反應的文字表達式：紅磷+氧氣五氧化二磷；

（2）待紅磷熄滅并冷卻后，集氣瓶內的氣壓減小，因此打開彈簧夾，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；由此可知氧氣約占空氣總體積的五分之一；

（3）圖2中BC段氣壓變化的原因是紅磷燃燒放熱，使瓶內氣體受熱膨脹；CD段氣壓變化的原因是溫度逐漸降低，瓶內氣體收縮；

（4）該實驗中紅磷稍過量，目的是將空氣中氧氣完全反應掉；如果裝置漏氣，紅磷不足，沒有冷卻到室溫就打開止水夾，都能夠導致進入集氣瓶中水的體積不到總容積的五分之一。