Question

某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗裝置，如圖．該同學的實驗步驟如下：
①將集氣瓶的容積分成5等份，并作好標記；
②在帶橡皮塞和導管的燃燒匙內(nèi)裝入紅磷，將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞；
③待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾．
請回答下列問題：
（1）紅磷燃燒的表達式為

 

，該實驗中紅磷要稍過量，目的是

 

．
（2）打開止水夾后應該觀察到的現(xiàn)象是

 

，由此可以得出的有關空氣組成的結論是

 

．
（3）實驗燃燒所用的紅磷不能用木炭代替，原因是：

 

．
（4）由此你還可以得到氮氣的一些性質(zhì)（任寫一點）：

 

．

Answer 1

考點：空氣組成的測定,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）根據(jù)化學反應文字表達式的書寫分析．根據(jù)該實驗注意事項分析；
（2）根據(jù)紅磷的燃燒結合壓強知識分析，紅磷與氧氣反應生成固體，消耗了瓶內(nèi)的氣體，壓強減小，外界大氣壓會壓著水進入集氣瓶；
（3）木炭燃燒生成二氧化碳．
（4）根據(jù)實驗現(xiàn)象分析氮氣的性質(zhì)．

解答：解：（1）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應的文字表達式是：紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷．
實驗的目的是測定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內(nèi)外產(chǎn)生壓強差，水被吸入占據(jù)氧氣的空間，從而達到測定氧氣的目的，紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗．
（2）紅磷與氧氣反應，生成了五氧化二磷固體，所以會導致集氣瓶內(nèi)壓強減小，水被壓入集氣瓶，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數(shù)約為五分之一；
（3）因為木炭燃燒生成二氧化碳氣體，集氣瓶內(nèi)的氣體沒有減少，不能測定空氣中氧氣的含量，所以實驗中不能用木炭代替紅磷．
（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，也不能溶于水或與水反應；
故答案為：（1）紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；確保集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗盡；
（2）燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；空氣中氧氣的體積分數(shù)約為五分之一；
（3）木炭燃燒生成二氧化碳氣體，集氣瓶內(nèi)的氣體沒有減少．
（4）氮氣不溶于水；不與紅磷反應；

點評：選擇消耗氧氣的物質(zhì)時，應該是該物質(zhì)只能夠和空氣中的氧氣反應，生成物是固體，并且要足量．