Question

9．在“空氣中氧氣含量測定”的實驗探究中．甲同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案：在燃燒匙內(nèi)盛過量紅磷，點燃后立即插入集氣瓶內(nèi)．塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫．打開鐵夾，水注入集氣瓶．回答下列問題．
（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是消耗完集氣瓶中的氧氣．
（2）待燃燒停止、冷卻后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶內(nèi)水面最終接近刻度$\frac{1}{5}$處．由此可知氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．
（3）若將紅磷換成炭粉，該實驗?zāi)芊瘾@得成功？不能（填“能”或“不能”）．理由是反應(yīng)生成了二氧化碳氣體．
（4）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的$\frac{1}{5}$，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的可能原因（寫2條）      
①裝置漏氣 ②紅磷不足或沒有冷卻到室溫就打開止水夾
（5）由本實驗還可以推測氮氣的性質(zhì)有（任寫一種）：氮氣不燃燒，也不支持燃燒．

Answer 1

分析 （1）紅磷過量，能將瓶內(nèi)的氧氣全部消耗掉．
（2）根據(jù)紅磷與氧氣反應(yīng)生成固體五氧化二磷，瓶內(nèi)氧氣消耗，壓強降低，在外界大氣壓的作用下，水進入集氣瓶進行解答；
（3）根據(jù)測定的原理來分析；
（4）利用紅磷燃燒測定空氣中氧氣的含量時，如果操作不當(dāng)，會導(dǎo)致測定的結(jié)果不準(zhǔn)確；
（5）實驗中當(dāng)裝置內(nèi)進入水以后，氮氣依然能夠存在這就說明氮氣是不溶于水的也不和水反應(yīng)，另外在紅磷和氧氣反應(yīng)的過程中，氮氣沒有被消耗，所以氮氣不和氧氣、紅磷反應(yīng)．

解答 解：（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是：將集氣瓶內(nèi)的氧氣全部消耗掉；故填：消耗完集氣瓶中的氧氣；
（2）紅磷與氧氣反應(yīng)生成固體五氧化二磷，瓶內(nèi)氧氣消耗，壓強降低，在外界大氣壓的作用下，水進入集氣瓶，所以待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內(nèi)水面最終上升約至1刻度處．由此可知氧氣約占空氣總體積的五分之一；故填：$\frac{1}{5}$；
（3）若將紅磷換成炭粉，該實驗不能獲得成功，理由是燃燒生成氣體，瓶內(nèi)壓強不變．故填：不能，反應(yīng)生成了二氧化碳氣體；
（4）如果裝置漏氣，紅磷不足，沒有冷卻到室溫就打開止水夾，都能夠?qū)е逻M入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的五分之一．
故填：裝置漏氣；紅磷不足或沒有冷卻到室溫就打開止水夾；
（5）實驗中當(dāng)裝置內(nèi)進入水以后，氮氣依然能夠存在這就說明氮氣是不溶于水的也不和水反應(yīng)，另外在紅磷和氧氣反應(yīng)的過程中，氮氣沒有被消耗，所以氮氣不和氧氣、紅磷反應(yīng)，可以概括為性質(zhì)穩(wěn)定，當(dāng)然也可以分開敘述，就是不和氧氣反應(yīng)，不支持燃燒等．故填：氮氣不燃燒，也不支持燃燒．

點評 本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項，難度稍大．