Question

1．某同學設(shè)計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖．該同學的實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標記．
②在帶橡皮塞和導管的燃燒匙內(nèi)裝入足量的紅磷，將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞．
③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）該實驗中紅磷需稍過量，目的是充分反應(yīng)掉集氣瓶中的氧氣．反應(yīng)的文字表達式紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷，該反應(yīng)屬于哪種基本反應(yīng)類型化合反應(yīng)．
（2）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量的白煙，生成白色的固體，步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是燒杯中的水進入瓶中，約占瓶的體積的1/5，由此可得出空氣中氧氣的體積分數(shù)約為1/5．
（3）該實驗可推論出氮氣難（填“易”或“難”）溶于水和其化學性質(zhì)不活潑（填“活潑”或“不活潑”）的結(jié)論．
（4）若將紅磷換成炭粉，該實驗?zāi)芊瘾@得成功？為什么？不成功，因為碳燃燒產(chǎn)生二氧化碳氣體，瓶內(nèi)的壓強未改變．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)為了把集氣瓶中的氧氣耗盡，紅磷應(yīng)該過量解答；
（2）根據(jù)紅磷燃燒的現(xiàn)象解答；氧氣約占空氣總體積的五分之一；
（3）根據(jù)氮氣不溶于水，不能燃燒，不支持燃燒解答；
（4）根據(jù)木炭燃燒生成二氧化碳解答．

解答 解：（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是使集氣瓶中的氧氣完全反應(yīng)；反應(yīng)的文字表達式為：紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷，符合多變一，屬于化合反應(yīng)；
（2）步驟②集氣瓶中紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，生成白色的固體；步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是：水進入集氣瓶，進入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一；
由此可得出空氣中氧氣的體積分數(shù)約為20%；
（3）由本實驗還可推知氮氣不溶于水，不能燃燒，不支持燃燒．
（4）因為木炭燃燒生成二氧化碳，生成的二氧化碳占據(jù)了氧氣的空間，會導致水不能進入集氣瓶，因此若將紅磷換成木炭，該實驗不能獲得成功．
答案：
（1）充分反應(yīng)掉集氣瓶中的氧氣；  紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷； 化合反應(yīng)；
（2）產(chǎn)生大量的白煙，生成白色的固體； 燒杯中的水進入瓶中，約占瓶的體積的1/5；1/5；
（3）難；不活潑；
（4）不成功，因為碳燃燒產(chǎn)生二氧化碳氣體，瓶內(nèi)的壓強未改變．

點評 選擇消耗氧氣的物質(zhì)應(yīng)該具備的條件是：只能夠和空氣中的氧氣反應(yīng)，并且生成物是固體．