Question

13．如圖，用紅磷燃燒來測定空氣中氧氣的含量，回答下列問題：
（1）整個實驗過程中發(fā)生的實驗現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙，放出熱量、裝置冷卻后打開止水夾水沿著導(dǎo)管被壓入集氣瓶內(nèi)，并進入集氣瓶容積的1/5，反應(yīng)的文字（或符號）表達式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅，得出的結(jié)論是氧氣約占空氣體積的1/5．
（2）燃燒后集氣瓶內(nèi)剩余的氣體主要是氮氣，結(jié)合本實驗推測氮氣的性質(zhì)是氮氣不與紅磷反應(yīng)、氮氣不溶于水，不與水反應(yīng)．
（3）實驗課上，某同學用足量的木炭、硫粉分別代替紅磷，用該裝置做空氣中氧氣含量的測定實驗，結(jié)果都失敗了，原因是紅磷燃燒的產(chǎn)物是固體，而木炭和硫磺燃燒的產(chǎn)物是氣體．
（4）另一位同學想使用鎂條代替紅磷做實驗，老師告訴他鎂既可以和氧氣反應(yīng)，也可 以和氮氣反應(yīng)．根據(jù)上面的實驗及討論，歸納寫出測定空氣中氧氣含量的實驗原理所用藥品能夠在空氣中燃燒，且只能和氧氣反應(yīng)，產(chǎn)物為固體，同時裝置能夠體現(xiàn)氣壓的變化情況．

Answer 1

分析 根據(jù)測定空氣中氧氣的體積分數(shù)的實驗原理、裝置的特點、實驗注意事項等分析誤差：要考慮藥品的量可能不足造成沒有將氧氣完全消耗，同時要考慮裝置在藥品的足夠的情況下因為氣密性不好，導(dǎo)致液體不能等體積進入而引起結(jié)果偏低以及溫度對實驗結(jié)果的影響．根據(jù)紅磷燃燒的生成物來推測現(xiàn)象；根據(jù)磷燃燒消耗氧氣使瓶內(nèi)壓強減小進一步分析出現(xiàn)的現(xiàn)象并得出結(jié)論．

解答 解：（1）紅磷燃燒產(chǎn)物是五氧化二磷，屬于白色固體顆粒，所以現(xiàn)象是：產(chǎn)生大量白煙，放出熱量；磷與氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成五氧化二磷；化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；磷燃燒消耗氧氣使瓶內(nèi)壓強減小，在外界大氣壓的作用下水沿著導(dǎo)管被壓入集氣瓶內(nèi)，并進入集氣瓶容積的1/5；由此可知氧氣約占空氣體積的1/5；故答案為：產(chǎn)生大量白煙，放出熱量；裝置冷卻后打開止水夾水沿著導(dǎo)管被壓入集氣瓶內(nèi)，并進入集氣瓶容積的1/5；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；氧氣約占空氣體積的1/5．
（2）該實驗除了得出氧氣在空氣中的體積分數(shù)之外，還能得出氮氣具有的性質(zhì)是：氮氣不與紅磷反應(yīng)；氮氣不溶于水，不與水反應(yīng)；
故答案為：氮氣不與紅磷反應(yīng)；氮氣不溶于水，不與水反應(yīng)．
（3）木炭和硫磺燃燒生成了二氧化碳和二氧化硫氣體，不能使瓶中壓強出現(xiàn)明顯的變化，所以實驗失��；故填：紅磷燃燒的產(chǎn)物是固體，而木炭和硫磺燃燒的產(chǎn)物是氣體；
（4）根據(jù)上述分析可以知道在測定空氣中氧氣含量時，選擇的物質(zhì)必須能夠在空氣中燃燒，且只能和氧氣反應(yīng)，產(chǎn)物為固體，同時裝置能夠體現(xiàn)氣壓的變化情況，才能保證實驗成功．故填：所用藥品能夠在空氣中燃燒，且只能和氧氣反應(yīng)，產(chǎn)物為固體，同時裝置能夠體現(xiàn)氣壓的變化情況．

點評 本考點考查的是空氣中氧氣含量的探究實驗，是中考的主要考點之一．本題根據(jù)實驗操作圖，回憶實驗中現(xiàn)象，由實驗中的注意事項，對實驗結(jié)果進行評價，從而理解該實驗的探究目的．