Question

6．某同學(xué)設(shè)計了測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1．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(shí)驗(yàn)中紅磷需稍過量，目的是把集氣瓶中的氧氣耗盡．
（2）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是紅磷燃燒，發(fā)黃光、冒白煙，生成一種白色固體，其反應(yīng)的文字表達(dá)式為磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，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?jǐn)?shù)約為氧氣約占空氣體積的五分之一．
（3）該實(shí)驗(yàn)可推論出氮?dú)怆y（填“易”或“難”）溶于水和其化學(xué)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(shí)驗(yàn)?zāi)芊瘾@得成功？為什么？不能成功，原因是炭粉燃燒生成二氧化碳?xì)怏w．
（5）圖2所示是木炭在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)操作，試回答下列問題：
做木炭在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時，如果一開始就把紅熱的木炭很快地插入盛氧氣的集氣瓶下部，會出現(xiàn)的后果是一會兒就會熄滅，正確的操作應(yīng)是從上到下慢慢插入；C圖中，木炭在氧氣中燃燒發(fā)生的現(xiàn)象是發(fā)出白光、放出熱量；燃燒停止后，取出坩堝鉗，往集氣瓶里加入少量的澄清石灰水，振蕩，發(fā)生的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁．
（6）做鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時，把鐵絲繞成螺旋狀，前端系一根火柴，其作用是引燃鐵絲，實(shí)驗(yàn)中可觀察到的現(xiàn)象是鐵絲劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成一種黑色的固體；集氣瓶里預(yù)先要裝入少量的細(xì)沙或水，原因是以防高溫生成物濺落炸裂瓶底；寫出這一反應(yīng)的文字表達(dá)式鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵．
（7）由此我還想到了下列物質(zhì)反應(yīng)的文字表達(dá)式：
鐵+氧氣：鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵；硫+氧氣：硫+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$二氧化硫它們都和氧氣發(fā)生了反應(yīng)，所以屬于氧化反應(yīng)，還屬于化合反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)來分析；
（2）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；
（3）據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測氮?dú)獾男再|(zhì)；
（4）碳燃燒生成二氧化碳?xì)怏w；
（5）根據(jù)木炭在氧氣中燃燒的注意事項(xiàng)、現(xiàn)象、生成物的性質(zhì)及注意事項(xiàng)分析有關(guān)的問題．二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁．
（6）由鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、注意事項(xiàng)進(jìn)行分析解答．
（7）根據(jù)文字表達(dá)式的寫法以及反應(yīng)類型的判斷依據(jù)來分析．

解答 解：（1）為了把集氣瓶中的氧氣耗盡，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，紅磷應(yīng)該過量．故填：把集氣瓶中的氧氣耗盡．
（2）紅磷與氧氣反應(yīng)，生成了白煙五氧化二磷固體，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，約為集氣瓶容積的五分之一，由此可以得出：氧氣約占空氣體積的五分之一這一結(jié)論；故填：紅磷燃燒，發(fā)黃光、冒白煙，生成一種白色固體；磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶容積的五分之一；氧氣約占空氣體積的五分之一；
（3）瓶中氧氣被耗盡后，剩余氣體主要是氮?dú)�，集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一，說明氮?dú)怆y溶于水；化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；故填：難；不活潑；
（4）不能用炭粉代替紅磷，這是因?yàn)樘糠廴紵�生成二氧化碳�(xì)怏w，會導(dǎo)致水無法進(jìn)入集氣瓶，從而導(dǎo)致無法測定空氣中氧氣的含量．故填：不能；炭粉燃燒生成二氧化碳?xì)怏w；
（5）做木炭在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時，如果一開始就把紅熱的木炭很快地插入盛氧氣的集氣瓶下部，由于木炭燃燒放出大量的熱會使氧氣體積膨脹，從瓶口逸出，會出現(xiàn)的后果是：一會兒就會熄滅，正確的操作應(yīng)是：從上到下慢慢插入；木炭在氧氣中燃燒發(fā)生的現(xiàn)象是：發(fā)出白光、放出熱量；由于木炭燃燒生成了二氧化碳能與氫氧壺蓋反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀．所以，燃燒停止后，取出坩堝鉗，往集氣瓶里加入少量的澄清石灰水，振蕩，發(fā)生的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁．
故答為：一會兒就會熄滅；從上到下慢慢插入；發(fā)出白光、放出熱量；澄清石灰水變渾濁．
（6）細(xì)鐵絲一段系一根火柴的目的是引燃鐵絲；鐵絲在氧氣中燃燒，反應(yīng)中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是鐵絲劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成一種黑色的固體；集氣瓶底預(yù)先鋪上一層細(xì)沙或少量的水，防止生成物落下來炸裂集氣瓶；該反應(yīng)的文字表達(dá)式是鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵．故填：引燃鐵絲；鐵絲劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成一種黑色的固體；以防高溫生成物濺落炸裂瓶底；鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵；
（7）鐵與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成四氧化三鐵；硫與氧氣反應(yīng)生成二氧化硫，二者均屬于兩種物質(zhì)反應(yīng)生成一種物質(zhì)的化合反應(yīng)，也是物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)，屬于氧化反應(yīng)．故填：鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵；硫+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$二氧化硫；氧化；化合．

點(diǎn)評 選擇消耗氧氣的物質(zhì)時，該物質(zhì)應(yīng)該只能夠和空氣中的氧氣反應(yīng)，并且生成物是固體．