Question

14．用如圖所示裝置測定空氣中氧氣的含量．實驗時先在容積為350mL 的集氣瓶中裝進50mL滴有紅墨水的水，在燃燒匙中放足量白磷，量筒中盛入足量水，按圖連好儀器，用激光手電照射白磷，白磷燃燒．實驗結束后，發現集氣瓶和量筒中的水均為紅色，量筒內的液體體積減少約60mL．
（1）白磷燃燒反應的文字表達式（或符號表達式）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）根據實驗結果，計算空氣中氧氣的體積分數約為20%（寫出計算式和結果）．
（3）在整個實驗過程中，集氣瓶內的壓強變化是先變大，后變小．
（4）集氣瓶中預先裝入50mL水，水起的作用是封住導管口、降溫、吸收白煙．

Answer 1

分析 （1）根據反應原理找出反應物、生成物、反應條件，根據化學方程式的書寫方法、步驟進行書寫；
（2）根據集氣瓶內氣體體積的變化來分析；
（3）溫度升高時，氣體壓強增大，溫度降低時，氣體壓強減小；溫度不變時，氣體的壓強隨著分子數的增多而增大，隨著分子數的減少而減小．
（4）測定空氣中氧氣的含量的實驗中，集氣瓶內預先裝入少量水，目的是使裝置迅速降溫

解答 解：（1）白磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）白磷燃燒消耗了集氣瓶內的氧氣，量筒內減少的水的氣體即為消耗的氧氣體積，集氣瓶內原有350mL-50mL=300mL的空氣，所以空氣中氧氣的體積分數約為：$\frac{60mL}{300mL}$×100%=20%；故填：20%；
（3）該試驗中，集氣瓶中的紅磷燃燒時，溫度升高，氣體壓強增大，當紅磷燃燒完后，溫度降低，氧氣被消耗，氣體的壓強減小，因此集氣瓶內壓強變化的過程是先變大，后變小．故填：先變大，后變小．
（4）測定空氣中氧氣的含量的實驗中，集氣瓶內預先裝入少量水，目的是封住導管口、降低溫度以及吸收生成的五氧化二磷；故填：封住導管口、降溫、吸收白煙．
答案：
（1）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）20%；
（3）先變大，后變小；
（4）封住導管口、降溫、吸收白煙．

點評 本題考查了氧氣含量的測定，完成此題，可以依據已有的知識進行．