Question

11．某同學(xué)設(shè)計(jì)了測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先在儀器a內(nèi)裝入足量的紅磷，將導(dǎo)管用止水夾夾緊，在酒精燈上點(diǎn)燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞．
②充分反應(yīng)后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾．
請回答下列問題：
（1）指出儀器a的名稱是燃燒匙該實(shí)驗(yàn)中看到紅磷燃燒的現(xiàn)象是生成大量白煙．
（2）步驟②中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是燒杯中的水倒流至集氣瓶，約進(jìn)入其容積的$\frac{1}{5}$，由此可得出氧氣約占空氣總體積的為$\frac{1}{5}$．在該實(shí)驗(yàn)中不僅測出了空氣中氧氣的含量，而且從中還得到了氮?dú)獾男再|(zhì)氮?dú)獠蝗苡谒�；不與紅磷反應(yīng)．
（3）紅磷燃燒的文字表達(dá)式紅磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷
（4）實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的五分之一，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是（寫兩條）a裝置漏氣、b紅磷不足．
（5）能否用木炭代替紅磷來完成這個實(shí)驗(yàn)（填能或不能）不能．請你歸納和總結(jié)要除去空氣中氧氣，選擇物質(zhì)時應(yīng)考慮的因素是能把氧氣反應(yīng)掉；不能與空氣中的其它成分反應(yīng)；不生成新的氣體雜質(zhì)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)儀器寫名稱，依據(jù)紅磷燃燒的現(xiàn)象回答．紅磷是易燃物，在空氣中劇烈燃燒，產(chǎn)生大量白煙．白煙是五氧化二磷的固體小顆粒．
（2）根據(jù)紅磷的燃燒結(jié)合壓強(qiáng)知識分析，紅磷與氧氣反應(yīng)生成固體，消耗了瓶內(nèi)的氣體，壓強(qiáng)減小，外界大氣壓會壓著水進(jìn)入集氣瓶；根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析；
（3）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)文字表達(dá)式的書寫分析；
（4）如果裝置漏氣，紅磷不足，沒有冷卻至室溫就打開止水夾，都能夠?qū)е逻M(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的五分之一；
（5）根據(jù)木炭和氧氣反應(yīng)生成氣體分析；根據(jù)測定氧氣含量實(shí)驗(yàn)所用藥品應(yīng)該滿足的條件分析．

解答 解：（1）儀器a的名稱是燃燒匙，紅磷易燃，燃燒后生成五氧化二磷，五氧化二磷是白色固體，生成時以小顆粒的形式出現(xiàn)，看上去為“白煙”．故答案為：燃燒匙；生成大量白煙．
（2）紅磷與氧氣反應(yīng)，生成了五氧化二磷固體，所以會導(dǎo)致集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，水被壓入集氣瓶，進(jìn)入的水量正好占據(jù)集氣瓶內(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)象可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為五分之一；剩余的氣體主要是氮?dú)�，水進(jìn)入瓶內(nèi)占五分之一，不再繼續(xù)進(jìn)入說明氮?dú)獠荒芘c紅磷反應(yīng)，也不能溶于水或與水反應(yīng)；
（3）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的文字表達(dá)式是紅磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．
（4）如果裝置漏氣，紅磷不足，沒有冷卻至室溫就打開止水夾，都能夠?qū)е逻M(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的五分之一．
（5）木炭燃燒消耗氧氣，但也同時生成氣體二氧化碳，產(chǎn)生的氣體二氧化碳占據(jù)了消耗掉的氧氣的空間，壓強(qiáng)不變；
測定空氣中氧氣含量”實(shí)驗(yàn)所用的藥品需要滿足的條件是：要把氧氣反應(yīng)掉，而不能與空氣中的其它成分反應(yīng)，不生成新的氣體雜質(zhì)．

故答案為：（1）燃燒匙；生成大量白煙．
（2）燒杯中的水倒流至集氣瓶，約進(jìn)入其容積的$\frac{1}{5}$；$\frac{1}{5}$；氮?dú)獠蝗苡谒�；不與紅磷反應(yīng)；
（3）紅磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷
（4）裝置漏氣；紅磷不足．
（5）不能；能把氧氣反應(yīng)掉；不能與空氣中的其它成分反應(yīng)；不生成新的氣體雜質(zhì)

點(diǎn)評 熟記用紅磷測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)是解答這類題目的基礎(chǔ)．