Question

某兴趣小组对测定空气里氧气含量的实验进行探究。

（1）利用如图装置和药品进行实验

①红磷燃烧产生的明显现象是_________________。

②反应的文字表达式为___________。

③该实验的原理：红磷燃烧消耗了空气中的氧气，瓶内的气压________（填“增大”或“减小”），烧杯中的水倒吸进入瓶内，进入瓶内水的体积就是被消耗的氧气的体积。正常情况下，进入瓶内水的体积约占瓶内空气体积的______。

（提出问题）能不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量?

（查阅资料）相同条件下，气体的压强与气体所占的体积成正比。

（设计与实验）

小组同学按图1装置进行实验，分别将红磷、木炭放入集气瓶中燃烧，采集数据如图2、图3（注：装置气密性良好，P ₀是瓶内初始气压，P₁和P₂是反应结束恢复到室温时瓶内的气压）。

（问题与现象分析）

（2）燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果_____（填“有”或“无”）影响。

（3）反应开始时瓶内压强瞬间变大的主要原因是________。

（4）图3中，P₀与P₂几乎相等是因为_________。

（5）若图2中P₁= 0.79 P₀，可推出氧气在空气中所占的体积百分数为___________。

（结论与反思）

（6）由图3压强关系P₂ ≈ P₀可知，_______（填“能”或“不能”）用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量。

（7）用燃烧法测定空气中氧气的含量，在选择药品时，对生成物应考虑的是_______。

Answer

产生大量白烟 红磷+氧气 五氧化二磷 减小 1/5 有 物质燃烧放热使集气瓶内的气体体积膨胀 木炭燃烧生成二氧化碳气体 21%（或P0-P / P0 ×100%） 不能 不生成气态物质

【解析】

（1）①红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟；

②红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为：红磷+氧气 五氧化二磷；

③红磷燃烧消耗了装置内氧气，使装置内压强减小，烧杯中的水倒吸进入瓶内，进入瓶内水的体积就是被消耗的氧气的体积。空气中氧气约占空气体积的1/5，故正常情况下，进入瓶内水的体积约占瓶内空气体积的1/5；

问题与现象

（2）燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果有影响，因为所用试剂过少，不能将装置内氧气耗尽，会使实验结果产生误差；

（3）反应开始时瓶内压强瞬间变大的主要原因是：物质燃烧放出热量，使集气瓶内气体受热膨胀；

（4）图3中，P0与P2几乎相等是因为：木炭燃烧生成二氧化碳气体，故压强几乎不变；

（5）若图2中P1 = 0.79 P0，可推出氧气在空气中所占的体积百分数为：

；

结论与反思：

（6）由图3压强关系P2 ≈ P0可知，不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，因为不能形成压强差，无法测定空气中氧气含量；

（7）由以上分析可知，用燃烧法测定空气中氧气的含量，在选择药品时，对生成物应考虑的是不生成气态物质。