Question

12．某學(xué)校化學(xué)興趣小組就空氣中氧氣的含量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．集體討論：

（1）討論后同學(xué)們認(rèn)為，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會跟空氣中的其他成分反應(yīng)，而且生成物為固體，他們應(yīng)該選擇（填編號）B．
A．蠟燭          B．紅磷          C．硫粉
（2）小組同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如圖所示的兩套裝置，你認(rèn)為合理的是（填編號）A．
為了確保實(shí)驗(yàn)成功，在裝藥品之前應(yīng)該檢查裝置的氣密性．
分給實(shí)驗(yàn)：在討論的基礎(chǔ)上，他們分組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)．
數(shù)據(jù)分析：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，整理數(shù)據(jù)如下：（注：集氣瓶容積為100mL）

組     別	1	2	3	4	5	6
進(jìn)入集氣瓶中水的體積（mL）	20	21	19	21	22	18

（3）通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流，大多數(shù)同學(xué)都驗(yàn)證出氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．通過實(shí)驗(yàn)還可以推斷集氣瓶中剩余氣體的性質(zhì)是難溶于水、不助燃、不可燃．（寫出兩條即可）
實(shí)驗(yàn)拓展：
（4）小組的同學(xué)作完實(shí)驗(yàn)后又嘗試用木炭重新做了以上實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)水幾平?jīng)]有進(jìn)入集氣瓶．經(jīng)過討論，同學(xué)們一致認(rèn)為如果事先在集氣瓶內(nèi)注入一些NaOH溶液來吸收二氧化碳?xì)怏w，實(shí)驗(yàn)也能取得較好的效果．
（5）寫出上述物質(zhì)燃燒的文字表達(dá)式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．

Answer 1

分析 （1）磷燃燒生成五氧化二磷固體，為保證耗盡瓶內(nèi)氧氣，一般加入過量的藥品；
（2）同樣都是紅磷，放在不同的位置會對應(yīng)不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，由于氧氣相對密度較大，因此讓紅磷在較低的位置能夠更有效消耗裝置內(nèi)的氧氣；
（3）把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求平均值就是氧氣的相對準(zhǔn)確的數(shù)值，剩余氣體量不變證明其難溶于水亦不能燃燒且不與紅磷反應(yīng)，只有氧氣才能與紅磷反應(yīng)；
（4）木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，然后根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)進(jìn)行解答；
（5）根據(jù)紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷解答．

解答 解：（1）因?yàn)橄灎T和硫粉燃燒后產(chǎn)生新的氣體，不能使瓶內(nèi)壓強(qiáng)改變，故選B；通常加入過量的藥品，確保瓶內(nèi)氧氣完全消耗；故答案為：B；足量
（2）實(shí)驗(yàn)A和B的區(qū)別在于紅磷的位置，而這一點(diǎn)與氧氣的密度有關(guān)，由于氧氣的密度大于空氣，所以紅磷在稍微低的位置更利于反應(yīng)的進(jìn)行，也更利于氧氣的消耗，所以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)A更合理．為了確保實(shí)驗(yàn)的成功，在裝藥品之前應(yīng)該 檢查裝置的氣密性，裝置漏氣會使結(jié)果不準(zhǔn)確．故答案為：A；檢查裝置的氣密性．
（3）通過表中數(shù)據(jù)分析，平均各小組的數(shù)值為20mL，即氧氣的體積為20mL，所以氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；剩余氣體量不變證明其難溶于水亦不能燃燒且不與紅磷反應(yīng)．故答案為：$\frac{1}{5}$；難溶于水、不助燃、不可燃
（4）測定空氣中氧氣的含量應(yīng)選擇能與空氣中的氧氣反應(yīng)，并且在空氣中只能與氧氣反應(yīng)，生成的物質(zhì)只能是固體．木炭燃燒生成二氧化碳，所以應(yīng)用少量的氫氧化鈉溶液來吸收二氧化碳，這樣就不會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
（5）紅磷在氧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\;}}{\;}$2P₂O₅；
故答案為：
（1）B；
（2）A；檢查裝置的氣密性．
（3）$\frac{1}{5}$；難溶于水、不助燃、不可燃
（4）NaOH溶液；
（5）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；

點(diǎn)評 本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，難度稍大．