Question

甲、乙兩位同學用右圖所示的裝置定量測定空氣中氧氣的體積分數．
I．他們實驗過程如下：
（1）測出廣口瓶容積為250mL（已扣除瓶塞所占體積）
（2）檢查裝置的氣密性
（3）用彈簧夾夾住橡膠管后，將燃燒匙中紅磷在酒精燈上點燃后伸入集氣瓶中，并將導管伸人裝有l00mL水的量筒中．
（4）過一段時間后，打開彈簧夾，等到水不再進入廣口瓶時，從量筒中取出導管，記錄量筒中剩余水的體積．
（5）甲同學記錄量筒中水的體積為55mL，乙同學記錄量筒中水的體積為44mL．
Ⅱ．仔細閱讀以上實驗過程回答下列問題：
（1）紅磷在瓶內燃燒的符號表達式為

 

（2）甲同學測得空氣中氧氣的體積分數為

 

，乙同學測得空氣中氧氣的體積分數為

 

．
（3）導致甲同學實驗結果的原因可能是

 

（寫一個可能的原因即可，下同）；導致乙同學實驗結果的原因可能是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據反應物和生成物，反應條件書寫符號表達式，不需要配平；
（2）根據量筒中剩余水的體積可計算進入集氣瓶中的水的體積，然后用進入集氣瓶中水的體積除以集氣瓶的容積就是測量的氧氣的體積分數．
（3）造成測得氧氣的體積分數小于五分之一的因素可以從以下四個方面考慮：（1）裝置是否漏氣；（2）紅磷的用量是否充足；（3）瓶內的氧氣是否耗盡；（4）裝置是否冷卻到室溫．
造成測得氧氣的體積分數大于五分之一的因素可以從以下兩各方面考慮：（1）止水夾有沒有夾緊；（2）燃燒匙伸入是否過慢．

解答：解：（1）紅磷在瓶內燃燒的符號表達式為 P+O₂

點燃

P₂O₅
（2）甲同學記錄量筒中水的體積為55mL，進入集氣瓶中的水為100mL-55mL=45mL，氧氣的體積分數可為

45

250

×100%=
18%，乙同學記錄量筒中水的體積為44mL，氧氣的體積分數為

100-44

250

×100%=22.4%．
（3）導致甲同學實驗結果偏低的原因可能是紅磷過少或裝置漏氣等；導致乙同學實驗結果偏高的原因可能是 止水夾沒有夾緊，紅磷燃燒時空氣外逸或燃燒匙伸入過慢，集氣瓶中空氣外逸．
故答案為：（1）P+O₂

點燃

P₂O₅
（2）18%，22.4%．
（3）紅磷過少； 止水夾沒有夾緊，紅磷燃燒時空氣外逸．

點評：本題主要考查用紅磷測定空氣里氧氣含量的實驗原理、操作步驟、實驗結論和注意事項等，培養了學生在做實驗時一定要有認真、嚴謹、一絲不茍的科學態度．