Question

4．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對空氣中氧氣含量的測定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．
（1）如圖所示裝置和藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中可觀察到的現(xiàn)象是？打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是？放熱，產(chǎn)生大量白煙；燒杯中的水倒吸入集氣瓶，占瓶中約五分之一的體積
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論是？氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$
（3）集氣瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的符號表達(dá)式？4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)推測剩余氮?dú)饩哂械男再|(zhì)是？氮?dú)獠荒苋紵�、不能支持燃�?br />（5）小芳同學(xué)測定空氣中氧氣的含量．結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)倒吸的水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足集氣瓶的$\frac{1}{5}$．你認(rèn)為造成此現(xiàn)象的原因可能是裝置漏氣：紅磷的量不足．

Answer 1

分析 根據(jù)紅磷在燃燒時的主要現(xiàn)象是：放熱，產(chǎn)生大量白煙解答；根據(jù)紅磷的燃燒結(jié)合壓強(qiáng)知識分析，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)入集氣瓶解答；紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷；剩余的氣體主要包括氮?dú)夂拖∮袣怏w等不支持燃燒的氣體以及該實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)進(jìn)行解答．保證本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)．

解答 解：
（1）紅磷在燃燒時的主要現(xiàn)象是：放熱，產(chǎn)生大量白煙；紅磷與氧氣反應(yīng)，生成了五氧化二磷固體，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，約為集氣瓶體積的五分之一；
（2）圖中所示，進(jìn)入水的體積約占瓶內(nèi)容積的$\frac{1}{5}$，說明被消耗的氧氣占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
（3）紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（4）紅磷燃燒把氧氣耗盡，就不再燃燒，剩余的成分主要是氮?dú)�，說明了氮?dú)獠荒苋紵�，也不能支持燃燒；水被倒吸入集氣瓶中，剩余的氣體中還主要是氮?dú)�，說明氮?dú)怆y溶于水（合理即可）．
（5）由分析可知，造成測得的氧氣體積分?jǐn)?shù)小于1/5結(jié)果的可能原因：①紅磷的量不足； ②裝置漏氣（如塞子未塞緊、燃燒匙與橡皮塞之間有縫隙等），使外界空氣進(jìn)入瓶內(nèi)； ③未冷卻至室溫就打開彈簧夾，使進(jìn)入瓶內(nèi)的水的體積減少，

【點(diǎn)評】故答案為：（1）放熱，產(chǎn)生大量白煙；燒杯中的水倒吸入集氣瓶，占瓶中約五分之一的體積；
（2）氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
（3）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅（4）氮?dú)獠荒苋紵�、不能支持燃燒；氮�(dú)怆y溶于水等（合理即可）（5）裝置漏氣；紅磷的量不足（或未冷卻至室溫就打開彈簧夾）．

點(diǎn)評 本題通過考查用紅磷測定氧氣在空氣中含量的實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，學(xué)會實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理或者誤差分析的方法及技巧．