Question

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(kāi)止水夾．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）該實(shí)驗(yàn)中紅磷需稍過(guò)量，目的是   ．

（2）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是  ，其反應(yīng)的文字表達(dá)式為   ；步驟③中打開(kāi)止水夾后觀察到的現(xiàn)象是  ，由此可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為   ．

（3）該實(shí)驗(yàn)可推論出氮?dú)?u>難（填“易”或“難”）溶于水和其化學(xué)性質(zhì)  （填“活潑”或“不活潑”）的結(jié)論．

（4）若將紅磷換成炭粉，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊瘾@得成功？為什么？   成功，原因是   ．

Answer 1

【考點(diǎn)】空氣組成的測(cè)定；書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式．

【專題】空氣與水．

【分析】（1）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析；

（2）根據(jù)紅磷的燃燒現(xiàn)象、反應(yīng)結(jié)合壓強(qiáng)知識(shí)分析．紅磷與氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷固體，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；

（3）氮?dú)怆y溶于水，也不能與水發(fā)生反應(yīng)．

（4）根據(jù)測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)的原理分析．

【解答】解：（1）該實(shí)驗(yàn)中紅磷需稍過(guò)量，目的是：確保將集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣消耗盡；

（2）點(diǎn)燃的紅磷，在集氣瓶燃燒，生成大量的白煙．紅磷燃燒生成了五氧化二磷，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：紅磷+氧氣五氧化二磷；由于紅磷與氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷固體，消耗了瓶?jī)?nèi)的氣體，壓強(qiáng)減小，所以，打開(kāi)止水夾后觀察到的現(xiàn)是：燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；由此可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為五分之一．

（3）水進(jìn)入瓶?jī)?nèi)占五分之一．不再繼續(xù)進(jìn)入說(shuō)明氮?dú)獠荒芘c紅磷反應(yīng)，也不能溶于水或與水反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)不活潑；

（4）若將紅磷換成炭粉，該實(shí)驗(yàn)不能獲得成功，因?yàn)樘挤廴紵�消耗掉氧氣同時(shí)又生成了二氧化碳等氣體，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)基本不變，水不倒流．

故答案為：

（1）確保將集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣消耗盡；

（2）紅磷燃燒，生成大量的白煙；紅磷+氧氣五氧化二磷；燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；五分之一；

（3）難；不活潑；

（4）不能，因?yàn)樘挤廴紵�消耗掉氧氣同時(shí)又生成了二氧化碳等氣體，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)基本不變，水不倒流．

【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)．