Question

測定空氣中氧氣含量的實驗裝置如圖所示，實驗步驟如下：
①在集氣瓶內(nèi)加入水量，并做好標(biāo)記，將標(biāo)記以上的部分按體積分為5等份；
②檢查裝置的氣密性；
③在燃燒匙內(nèi)裝入足量的紅磷，將導(dǎo)管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，立即伸入集氣瓶中并塞緊橡皮塞，看到有白煙（成分為五氧化二磷固體）產(chǎn)生；
④充分反應(yīng)后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾．
請你根據(jù)實驗回答下列問題：
（1）步驟③中發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為

 

；
（2）步驟④中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象為

 

；
（3）實驗得出的關(guān)于空氣組成的結(jié)論是

 

；
（4）該實驗還可推論出氮氣的性質(zhì)有（寫出兩條即可）：

 

、

 

；
（5）小強用上述實驗裝置測定的結(jié)果是：空氣中氧氣含量與正常值有較大的偏差，其操作上的原因可能是（要求答出一種）：如紅磷的量不足；

 

．
（6）小麗也設(shè)計了一個實驗方案，裝置和操作同上，只不過用木炭代替了紅磷．當(dāng)木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾后，水能否進入集氣瓶？為什么？

 

；

 

．

Answer 1

考點：空氣組成的測定,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：本題是用紅磷測定空氣中氧氣的含量，本探究實驗一般要注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②所用藥品紅磷的量，必須是足量；③讀數(shù)時一定要冷卻到原溫度；④生成物的狀態(tài)一般要求是固態(tài)等．如果控制不好條件，進入集氣瓶中水體積會小于五分之一．如果裝置內(nèi)的部分空氣逸散出來，就會導(dǎo)致進入集氣瓶中水體積大于五分之一．

解答：解：（1）磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，故答案為：磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；
（2）紅磷與氧氣反應(yīng)，生成了五氧化二磷固體，所以會導(dǎo)致集氣瓶內(nèi)壓強減小，燒杯內(nèi)的水進入集氣瓶，約占其體積的五分之一；
（3）進入的水量正好占據(jù)集氣瓶內(nèi)氧氣的空間，約為集氣瓶體積的五分之一；據(jù)實驗現(xiàn)象可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為五分之一；
（4）剩余的氣體主要是氮氣，水進入瓶內(nèi)占五分之一，不再繼續(xù)進入說明氮氣不能與紅磷反應(yīng)，也不能溶于水或與水反應(yīng)；
（5）根據(jù)實驗中容易出現(xiàn)導(dǎo)致如果所測氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏小的原因可知能導(dǎo)致該現(xiàn)象的理由是：①紅磷的量不足，使瓶內(nèi)氧氣未耗盡； ②瓶塞未塞緊，使外界空氣進入瓶內(nèi)； ③未冷卻至室溫就打開止水夾，使進入瓶內(nèi)水的體積減少；④燒杯中的水不夠等．都會使進入的水少于五分之一等．
（6）木炭燃燒生成的二氧化碳與消耗的氧氣的體積相等，燃燒前后集氣瓶內(nèi)的壓強不變，所以當(dāng)木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾后，水不能進入集氣瓶；
故答案為：（1）磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；
（2）燒杯內(nèi)的水進入集氣瓶，約占其體積的五分之一；
（3）空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為五分之一；
（4）氮氣不能與紅磷反應(yīng)；不能溶于水或與水反應(yīng)；
（5）瓶塞未塞緊，使外界空氣進入瓶內(nèi)；
（6）不能；木炭燃燒生成的二氧化碳與消耗的氧氣的體積相等，燃燒前后集氣瓶內(nèi)的壓強不變；

點評：本考點是用紅磷測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，屬于實驗方法和過程的探究．這類探究實驗要具體問題具體分析，根據(jù)設(shè)計的步驟中不同的現(xiàn)象去思考、去探究，從而回答題目給出的問題．本考點主要出現(xiàn)在填空題和實驗題中．