Question

8．某同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖．
該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標(biāo)記．
②在帶橡皮塞和導(dǎo)管的燃燒匙內(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(diǎn)燃紅磷，并立即伸入集氣瓶?jī)?nèi)，塞緊橡皮塞．
③充分反應(yīng)后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開(kāi)止水夾．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）該實(shí)驗(yàn)中紅磷需稍過(guò)量，目的是耗盡集氣瓶?jī)?nèi)空氣中的氧氣．
（2）步驟③中打開(kāi)止水夾后觀察到的現(xiàn)象燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶中，集氣瓶中的水面上升，約占總體積的五分之一，由此可得出的結(jié)論是空氣中的氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．
（3）某同學(xué)將紅磷換成木炭，結(jié)果實(shí)驗(yàn)未能獲得成功，你認(rèn)為理由是木炭燃燒生成了二氧化碳?xì)怏w，不能使瓶中壓強(qiáng)出現(xiàn)明顯的變化．
（4）若實(shí)驗(yàn)后測(cè)得的結(jié)果偏�。�即空氣中氧氣的含量小于$\frac{1}{5}$），產(chǎn)生的原因可能是（任寫(xiě)一條）紅磷的量不足（或裝置的氣密性不好或沒(méi)有冷卻就打開(kāi)止水夾等）．
（5）寫(xiě)出這個(gè)實(shí)驗(yàn)所涉及到的化學(xué)反應(yīng)的表達(dá)式：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紅磷燃燒消耗氧氣，生成五氧化二磷固體進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)紅磷的燃燒結(jié)合壓強(qiáng)知識(shí)分析，紅磷與氧氣反應(yīng)生成固體，消耗了瓶?jī)?nèi)的氣體，壓強(qiáng)減小，外界大氣壓會(huì)壓著水進(jìn)入集氣瓶；
（3）根據(jù)木炭燃燒的產(chǎn)物結(jié)合壓強(qiáng)知識(shí)進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)進(jìn)行解答；
（5）根據(jù)化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法、步驟進(jìn)行書(shū)寫(xiě)即可．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)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(qiáng)差，水被吸入占據(jù)氧氣的空間，從而達(dá)到測(cè)定氧氣的目的，紅磷過(guò)量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗；故答案為：耗盡集氣瓶?jī)?nèi)空氣中的氧氣；
（2）紅磷與氧氣反應(yīng)，生成了五氧化二磷固體，所以會(huì)導(dǎo)致集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，水被壓入集氣瓶，進(jìn)入的水量正好占據(jù)集氣瓶?jī)?nèi)氧氣的空間，約為集氣瓶體積的五分之一；據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得出空氣中的氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$；故答案為：燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶中，集氣瓶中的水面上升，約占總體積的五分之一；空氣中的氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$；
（3）木炭燃燒生成了二氧化碳?xì)怏w，不能使瓶中壓強(qiáng)出現(xiàn)明顯的變化，所以實(shí)驗(yàn)失敗；故答案為：木炭燃燒生成了二氧化碳?xì)怏w，不能使瓶中壓強(qiáng)出現(xiàn)明顯的變化；
（4）如果該實(shí)驗(yàn)水位小于$\frac{1}{5}$，出現(xiàn)誤差的原因可能是紅磷的量不足、裝置的氣密性不好、沒(méi)有冷卻就打開(kāi)止水夾．故答案為：紅磷的量不足、裝置的氣密性不好、沒(méi)有冷卻就打開(kāi)止水夾；
（5）紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅，故答案為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．

點(diǎn)評(píng) 選擇消耗氧氣的物質(zhì)時(shí)，應(yīng)該是該物質(zhì)只能夠和空氣中的氧氣反應(yīng)，生成物是固體，并且要足量；熟記用紅磷測(cè)定空氣里氧氣含量的實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論和注意事項(xiàng)是解答這類(lèi)題目的基礎(chǔ)．