Question

16．某同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)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?jī)?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(qǐng)回答下列問題：
（1）寫出紅磷燃燒的文字表達(dá)式紅磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．
（2）該實(shí)驗(yàn)中紅磷需稍過量，目的是確保集氣瓶中的氧氣完全消耗．
（3）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是水被壓入集氣瓶，進(jìn)入的水約為集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$，由此可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為$\frac{1}{5}$．
（4）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．
（5）若將紅磷換成炭粉，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊瘾@得成功？不能．原因是炭粉燃燒生成了二氧化碳?xì)怏w，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)無變化．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)文字表達(dá)式的書寫分析．
（2）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析；
（3）根據(jù)紅磷的燃燒結(jié)合壓強(qiáng)知識(shí)分析，紅磷與氧氣反應(yīng)生成固體，消耗了瓶?jī)?nèi)的氣體，壓強(qiáng)減小，外界大氣壓會(huì)壓著水進(jìn)入集氣瓶；根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象分析氮?dú)獾男再|(zhì)；
（5）根據(jù)碳燃燒了二氧化碳?xì)怏w分析．

解答 解：（1）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；
（2）實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，水被吸入占據(jù)氧氣的空間，從而達(dá)到測(cè)定氧氣的目的，紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗．
（2）紅磷與氧氣反應(yīng)，生成了五氧化二磷固體，所以會(huì)導(dǎo)致集氣瓶?jī)?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?jī)?nèi)氧氣的空間，約為集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$；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$\frac{1}{5}$；
（4）剩余的氣體主要是氮?dú)�，水進(jìn)入瓶?jī)?nèi)占$\frac{1}{5}$，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)；
（5）若將紅磷換成炭粉，該實(shí)驗(yàn)不能獲得成功，原因是：炭粉燃燒生成了二氧化碳?xì)怏w，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)無變化．
故答案為：（1）紅磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷（2）確保集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣消耗盡；（3）水被壓入集氣瓶，進(jìn)入的水約為集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$，$\frac{1}{5}$；（4）難；不活潑；（5）不能，炭粉燃燒生成了二氧化碳?xì)怏w，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)無變化．

點(diǎn)評(píng) 熟記用紅磷測(cè)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)．