Question

16．某同學(xué)用如圖裝置測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，請(qǐng)你填寫有關(guān)空格
（1）該實(shí)驗(yàn)中，紅磷需稍過(guò)量，目的是盡可能把氧氣反應(yīng)掉．該物質(zhì)燃燒反應(yīng)的文字表達(dá)式為磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．
（2）待該物質(zhì)熄滅并冷卻后，打開(kāi)彈簧夾觀察到的現(xiàn)象是水倒吸進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶體積的五分之一出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是紅磷燃燒消耗了集氣瓶中的氧氣，導(dǎo)致集氣瓶中的壓強(qiáng)減��；為什么要“待該物質(zhì)熄滅并冷卻后，打開(kāi)彈簧夾”？防止瓶?jī)?nèi)氣體體積隨溫度升高而變大．
（3）實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)測(cè)定出的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于$\frac{1}{5}$，這可能是由哪幾種原因引起的？紅磷不足或裝置漏氣或未冷卻至室溫就打開(kāi)止水夾．
（4）由本實(shí)驗(yàn)愛(ài)可以推測(cè)氮?dú)獾男再|(zhì)有氮?dú)饧炔蝗紵�也不支持燃燒、氮�(dú)怆y溶于水．
（5）若將紅磷換成碳粉，該試驗(yàn)?zāi)芊瘾@得成功？否（填能或否）理由是碳粉燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳?xì)怏w，瓶?jī)?nèi)氣壓沒(méi)變，水不能進(jìn)入集氣瓶．

Answer 1

分析 根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行分析，空氣中氧氣約占其體積的五分之一，測(cè)定時(shí)可以使用紅磷燃燒消耗氧氣使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小的方法，磷燃燒能生成五氧化二磷；進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須保證裝置的氣密性良好，紅磷足量，瓶子冷卻后再打開(kāi)彈簧夾，否則會(huì)導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確．考慮生成物、集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)是否變化．

解答 解：（1）為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，要用過(guò)量的紅磷確保氧氣被完全消耗掉；磷與氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成五氧化二磷．故填：盡可能把氧氣反應(yīng)掉；磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（2）觀察到的現(xiàn)象是：水倒吸進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶體積的五分之一，因?yàn)榱着c氧氣反應(yīng)，消耗了空氣中的氧氣，使內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差．要到裝置冷卻到室溫再打開(kāi)止水夾的原因是因?yàn)闇囟雀撸瑝簭?qiáng)大．如集氣瓶沒(méi)有充分冷卻，會(huì)造成水倒流量少甚至無(wú)法倒流；
故填：水倒吸進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶體積的五分之一；紅磷燃燒消耗了集氣瓶中的氧氣，導(dǎo)致集氣瓶中的壓強(qiáng)減��；防止瓶?jī)?nèi)氣體體積隨溫度升高而變大；
（3）實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)測(cè)定出的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于$\frac{1}{5}$，這可能的原因是：沒(méi)有冷卻至室溫，就打開(kāi)彈簧夾；或裝置氣密性不好；或紅磷量不足，集氣瓶中的氧氣沒(méi)有消耗完；故填：紅磷不足或裝置漏氣或未冷卻至室溫就打開(kāi)止水夾；
（4）氮?dú)獾男再|(zhì)的歸納，要從本實(shí)驗(yàn)的實(shí)際來(lái)進(jìn)行，不要脫離題目去回答和分析．實(shí)驗(yàn)中當(dāng)裝置內(nèi)進(jìn)入水以后，氮?dú)庖廊荒軌虼嬖谶@就說(shuō)明氮?dú)馐请y溶于水的也不和水反應(yīng)．另外在紅磷和氧氣反應(yīng)的過(guò)程中，氮?dú)鉀](méi)有被消耗，所以氮?dú)獠缓脱鯕�、紅磷反應(yīng)，可以概括為性質(zhì)穩(wěn)定，當(dāng)然也可以分開(kāi)敘述，就是不和氧氣反應(yīng)，不支持燃燒等．故填：氮?dú)饧炔蝗紵�也不支持燃燒；氮�(dú)怆y溶于水；
（5）由于碳粉燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳?xì)怏w，瓶?jī)?nèi)氣壓沒(méi)變，水不能進(jìn)入集氣瓶．故答案為：否；碳粉燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳?xì)怏w，瓶?jī)?nèi)氣壓沒(méi)變，水不能進(jìn)入集氣瓶．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查用紅磷測(cè)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．