Question

17．如圖所示的裝置可用于測定空氣中氧氣的含量．
①請補全下列實驗步驟．
a．按圖示連接好　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
b．檢查裝置氣密性；
c．在集氣瓶內加入少量水，并將水面上方空間分為五等分，用彈簧夾夾緊膠皮管；
d．取足量紅磷放入燃燒匙中，點燃后立即伸入瓶中，并把塞子塞緊；．
e．待紅磷熄滅并冷卻至室溫后，打開彈簧夾．
②紅磷燃燒的現(xiàn)象是產生大量白煙，放熱，反應的文字表達式為紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷，它屬于化合反應．（填基本反應類型）
③冷卻至室溫后打開彈簧夾，水能進入集氣瓶中的原因是磷與氧氣反應生成固體五氧化二磷，瓶內氧氣被消耗，壓強降低．
④若某同學在實驗后得出結論：空氣中氧氣的體積約占$\frac{1}{5}$．能得出此結論的實驗現(xiàn)象為進入集氣瓶中的水的體積約占瓶內水面上方空間的五分之一．
⑤該實驗可推論出氮氣難（填“難”或“易”）溶于水和其化學性質不活潑（填“活潑”或“不活潑”）的結論．
⑥試驗中最終氣體減少的體積常常小于拉瓦錫測定的$\frac{1}{5}$從裝置和操作的失誤分析，其你原因可能是紅磷的量不足，裝置漏氣，沒等裝置冷卻就打開了彈簧夾．（寫一點即可）

Answer 1

分析 根據(jù)紅磷測定空氣組成的實驗現(xiàn)象、結論結合壓強的知識進行解答：紅磷和氧氣反應生成五氧化二磷，五氧化二磷為固體；在測定空氣中氧氣含量的實驗時，裝置的氣密性要好；藥品的量要足，把氧氣全部耗盡；等到裝置冷卻到室溫再打開彈簧夾讀數(shù)等等．燃燒結束后立刻打開彈簧夾，測量的結果會小于五分之一，通過該實驗也可以總結剩余的氣體的性質．據(jù)此完成判斷．

解答 解：①b．此實驗需在連接好裝置后檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣，使測量結果不準；
故填：檢查裝置氣密性；
②紅磷燃燒的現(xiàn)象是產生大量白煙，放熱；反應的文字表達式為紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；該反應符合“多變一”的特點，為化合反應；
故填：產生大量白煙，放熱；
紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；化合；
③冷卻至室溫后打開彈簧夾，水能進入集氣瓶中的原因是磷與氧氣反應生成固體五氧化二磷，瓶內氧氣被消耗，壓強降低，冷卻后打開彈簧夾，水被吸入集氣瓶中；
故填：磷與氧氣反應生成固體五氧化二磷，瓶內氧氣被消耗，壓強降低；
④能得出空氣中氧氣的體積約占$\frac{1}{5}$的實驗現(xiàn)象為進入集氣瓶中的水的體積約占瓶內水面上方空間的五分之一；
故填：進入集氣瓶中的水的體積約占瓶內水面上方空間的五分之一；
⑤該實驗中剩余的氣體主要是氮氣，根據(jù)測定的結構可知氮氣難溶于水，不能燃燒也不能支持燃燒，否則會使測定結果偏大；
故填：難；不活潑；
⑥在分析造成裝置造成結果小于$\frac{1}{5}$時，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，導致液體不能等體積進入而引起結果偏低以及溫度對實驗結果的影響．
故填：紅磷的量不足，裝置漏氣，沒等裝置冷卻就打開了彈簧夾．

點評 本考點是用紅磷測定氧氣在空氣中的體積分數(shù)，屬于實驗方法和過程的探究．這類探究實驗要具體問題具體分析，根據(jù)設計的步驟中不同的現(xiàn)象去思考、去探究，從而回答題目給出的問題．