Question

13．某同學用如圖裝置測定空氣中氧氣的體積分數(shù)，請你填寫有關空格．
（1）該實驗中，紅磷需稍過量，目的是盡可能把氧氣反應掉．該物質(zhì)燃燒反應的文字表達式為紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷
（2）紅磷燃燒的現(xiàn)象為產(chǎn)生大量白煙，發(fā)黃光，放出熱量．
（3）實驗后發(fā)現(xiàn)測定出的空氣中氧氣的體積分數(shù)低于$\frac{1}{5}$，這可能是由哪一種原因引起的？裝置漏氣
（4）由本實驗還可以推測氮氣的性質(zhì)有難溶于水（任寫一條即可）．
（5）若將紅磷換成木炭，該實驗能否獲得成功？不能（填能或否）理由是碳粉燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳氣體，瓶內(nèi)氣壓沒變，水不能進入集氣瓶．

Answer 1

分析 （1）為了使實驗結(jié)果準確，要用過量的紅磷確保氧氣被完全消耗掉；該反應生成了五氧化二磷，可以據(jù)此寫出該反應的文字表達式；
（2）根據(jù)紅磷燃燒的現(xiàn)象，進行回答；
（3）保證本實驗成功的關鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)等；
（4）對比氧氣和環(huán)境來具體分析氮氣的性質(zhì)．
（5）考慮生成物、集氣瓶內(nèi)壓強是否變化．

解答 解：（1）該實驗中，紅磷需稍過量，目的是 盡可能把氧氣反應掉．該反應生成了五氧化二磷，出該反應的文字表達式為：紅磷+氧氣 $\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）紅磷燃燒的現(xiàn)象為 產(chǎn)生大量白煙，發(fā)黃光，放出熱量；
（3）如果實驗中因紅磷量不足，而氧氣沒有完全消耗或因裝置漏氣而在冷卻，過程中進入少量空氣或未冷卻至室溫而打開彈簧夾或燒杯中的水太少等，都可能出現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的五分之一的結(jié)果．
（4）氮氣的性質(zhì)的歸納，要從本實驗的實際來進行，不要脫離題目去回答和分析．實驗中當裝置內(nèi)進入水以后，氮氣依然能夠存在這就說明氮氣是難溶于水的也不和水反應．另外在紅磷和氧氣反應的過程中，氮氣沒有被消耗，所以氮氣不和氧氣、紅磷反應，可以概括為性質(zhì)穩(wěn)定，當然也可以分開敘述，就是不和氧氣反應，不支持燃燒等．
（5）由于碳粉燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳氣體，瓶內(nèi)氣壓沒變，水不能進入集氣瓶．
故答案為：
（1）盡可能把氧氣反應掉．紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（2）產(chǎn)生大量白煙，發(fā)黃光，放出熱量．
（3）裝置漏氣；
（4）難溶于水．
（5）不能，碳粉燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳氣體，瓶內(nèi)氣壓沒變，水不能進入集氣瓶．

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．