Question

【题目】某化学小组测定空气中氧气的体积分数。

（1）根据如图回答问题。

①红磷燃烧的文字表达式为_______________________。

②红磷燃烧时的现象是___________________________，冷却到室温打开止水夹后，观察到的现象是烧杯中的水_______________。

③冷却至室温后打开止水夹，发生上述现象的原因是______________。

④实验结论：___________________________________________

（2）用四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数。反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O ＝＝ 8S↓+4NaOH（氢氧化钠）。小资料：四硫化钠(Na2S4)与氧气、水反应生成难溶于水的固体硫（S）和易溶于水的氢氧化钠。

（实验过程）

①取足量的四硫化钠固体加入试管中，再加入适量的水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1(如图1所示)。

②将该试管插入水中(如图2所示)，拔下橡胶塞，观察到_____________，塞紧橡胶塞。将试管取出，倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2。理论上h2∶h1=______。

Answer 1

【答案】红磷＋氧气五氧化二磷 剧烈燃烧、黄色火焰、大量白烟、放热 进入集气瓶 红磷燃烧消耗氧气，恢复到室温集气瓶内压强小于外界大气压，水倒吸入集气瓶 氧气约占空气体积的五分之一 试管内液面上升至液面高度不再改变 h2∶h1= 79:100（或4:5）

【解析】

（1）根据用红磷测定空气中氧气含量的原理进行分析。红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体，集气瓶中的氧气消耗后，导致气压减小，在外界大气压作用下，水进入集气瓶，进入集气瓶中的水的体积即为集气瓶中空气中的氧气体积；

（2）根据氧气约占空气总体积的五分之一（或21%）进行分析解答；

（1）①红磷有空气中燃烧生成五氧化二磷，红磷燃烧的文字表达式为：磷+氧气五氧化二磷；

②红磷燃烧时的现象是剧烈燃烧、黄色火焰、产生大量白烟、放热；冷却到室温打开止水夹后，由于氧气被消耗，瓶内气压减小，能够观察到烧杯中的水进入集气瓶；

③冷却至室温后打开止水夹，发生上述现象的原因是：红磷燃烧消耗氧气，恢复到室温时，集气瓶内压强小于外界大气压，水倒吸入集气瓶；

④实验结论：，进入集气瓶中的水约占集气瓶中空气总体积的五分之一，说明空气中氧气的含量约为五分之一；

（2）②将该试管插入水中（如图2所示），拔下橡胶塞，由于试管中的氧气被消耗，导致试管中的气压减小，在外界大气压作用下，试管中的液面上升，至液面高度不再改变时，塞紧橡胶塞。将试管取出，倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2，由于氧气约占空气总体积的五分之一（或21%），因此理论上h2：h1=（1- ）：1=4：5（或（1-21%）：1=79:100。