Question

6．某同學利用如圖所示的裝置測定空氣中氧氣的含量．請根據(jù)他的操作回答下列問題：
（1）檢查整個裝置的氣密性后，點燃紅磷后，迅速插入左邊的廣口瓶中；紅磷燃燒時最明顯的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙；紅磷燃燒的化學方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）待燃燒停止，整個裝置冷卻至室溫后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)瓶內(nèi)的水面上升，水進入集氣瓶的直接原因是紅磷燃燒消耗了瓶內(nèi)的氧氣，瓶內(nèi)壓強減小，且水面上升占鐘罩體積的約$\frac{1}{8}$，則該同學得到的結(jié)論是測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)為12.5%．與理論值21%相比較，產(chǎn)生誤差的原因很可能是裝置漏氣或紅磷不足，或裝置未冷卻等．
（3）空氣主要成分按體積計算，約占21%是氧氣，約占78%的是氮氣，已知成年人每分鐘大約吸入氧氣8L，則每分鐘大約需要吸入空氣40L，這些空氣的質(zhì)量約為51.72克（已知空氣密度為1.293g/L）．
（4）若將紅磷換成木炭，該實驗能否獲得成功否（填“能”或“否”）？理由是碳與氧氣反應(yīng)，消耗氧氣，但同時又生成二氧化碳氣體，瓶中的壓強沒有減�。�

Answer 1

分析 只有熟悉用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項，才能正確解答本題．

解答 解：（1）紅磷燃燒時最明顯的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙；化學方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
故答案為：產(chǎn)生大量白煙；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）根據(jù)實驗現(xiàn)象可以知道紅磷燃燒消耗掉氧氣，瓶內(nèi)壓強較小，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內(nèi)水面上升約占集氣瓶容積的八分之一，該同學測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)為$\frac{1}{8}$×100%=12.5%．與理論值21%相比較，產(chǎn)生誤差的原因很可能原因是：裝置漏氣，或紅磷不足，或裝置未冷卻等．
故答案為：紅磷燃燒消耗了瓶內(nèi)的氧氣，瓶內(nèi)壓強減��；12.5%；裝置漏氣，或紅磷不足，或裝置未冷卻等．
（3）空氣主要成分按體積計算，約占21%是氧氣，約占78%的是氮氣，已知成年人每分鐘大約吸入氧氣8L，則每分鐘大約需要吸入空氣是8L÷$\frac{1}{5}$=40L，
質(zhì)量是40L×1.293g/L=51.72g；故答案為：氧氣；氮氣；40；51.72g
（4）若將紅磷換成木炭，該實驗不能成功，因為碳與氧氣反應(yīng)，消耗氧氣，但同時又生成二氧化碳氣體，瓶中的壓強沒有減��；
故答案為：否；碳與氧氣反應(yīng)，消耗氧氣，但同時又生成二氧化碳氣體，瓶中的壓強沒有減�。�

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)論和注意事項，難度稍大．