Question

按如圖1組裝儀器，關(guān)閉止水夾，通電使紅磷燃燒．請回答下列問題：
（1）紅磷燃燒的現(xiàn)象是

 

，反應(yīng)的符號表達式

 

；
（2）紅磷燃燒一段時間后，自動熄滅了，你認為原因是

 

；
（3）冷卻后，松開止水夾，你觀察到的現(xiàn)象為

 

．
（4）小軍根據(jù)燃燒紅磷測定空氣中氧氣含量的實驗原理，認為可用木條燃燒產(chǎn)生的木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，并按圖2裝置進行實驗．依據(jù)的實驗原理是

 

，木炭燃燒消耗氧氣．小軍檢查裝置氣密性后，將盛有足量紅熱木炭的燃燒匙迅速伸入集氣瓶中，并把塞子塞緊，待紅熱的木炭熄滅并冷卻至室溫后，打開彈簧夾，并未發(fā)現(xiàn)倒吸現(xiàn)象．經(jīng)過認真分析，小軍發(fā)現(xiàn)實驗失敗的原因是

 

．

Answer 1

考點：空氣組成的測定,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：本題主要考查的是“測定空氣中氧氣的含量”，原理是利用紅磷與空氣中的氧氣反應(yīng)，并使氧氣完全反應(yīng)盡，空氣中的氣體體積減少，壓強減小，燒杯中的水就會進入到集氣瓶中，進入的水的體積就是減少氧氣的體積，進而知道氧氣占空氣體積的體積分數(shù)．
題目是在研究空氣成分的測定的基礎(chǔ)上進行實驗改進的設(shè)計探究題．這就需要首先弄清楚該實驗的基本原理，只有原理清楚，在原理的指導(dǎo)下才能夠進行有效的改性．本實驗是借助能夠和空氣中某一成分的反應(yīng)消耗掉裝置內(nèi)氣體，并且通過等體積外界氣體的進入實現(xiàn)對消耗氣體體積的測定．

解答：解：（1）觀察到的現(xiàn)象是：紅磷繼續(xù)燃燒、產(chǎn)生大量的白煙，放出熱量，然后慢慢熄滅．
（2）紅磷熄滅的主要原因是瓶內(nèi)的氧氣被消耗完，沒有支持紅磷燃燒的物質(zhì)了．
（3）因為氧氣約占空氣體積的五分之一，故可觀察到的現(xiàn)象是水進入到集氣瓶中，體積約占集氣瓶體積的

1

5

．
（4）實驗原理是通過可燃物消耗氧氣使裝置內(nèi)氣壓減小，外界液體就可以等體積進入，從而測定出氧氣的體積．所以改進實驗要建立的此原理上．至于實驗出現(xiàn)的失敗，就與該原理有關(guān)，與是否能夠消耗氧氣有關(guān)，與能否完全消耗氧氣有關(guān)，與外界氣體能否有效進入有關(guān)，而在具體回答是要結(jié)合本題的環(huán)境來回答：木炭燃燒生成二氧化碳氣體或者一氧化碳氣體，不能使內(nèi)部氣壓減少，從而導(dǎo)致不能使外界液體進入．
答案：（1）紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙  4P+5O₂ 

點燃  .

2P₂O₅
（2）集氣瓶內(nèi)的氧氣已消耗完；
（3）冷卻后水被倒吸入廣口瓶中，約占原瓶內(nèi)空氣體積的1/5
（4）通過可燃物消耗氧氣使裝置內(nèi)氣壓減小，外界液體就可以等體積進入，從而測定出氧氣的體積； 木炭燃燒生成氣體，使集氣瓶中的壓強沒有變化．

點評：本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論，難度比較小，是基礎(chǔ)性題目．