Question

7．我市某中學(xué)化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了在導(dǎo)管口系一個(gè)有很多小孔的氣球的裝置，測(cè)定空氣中氧氣含量．實(shí)驗(yàn)裝置如圖．
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分成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，打開止水夾．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）該實(shí)驗(yàn)中紅磷稍過量，目的是把空氣中的氧氣全部消耗掉；
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是水會(huì)流入集氣瓶中，大約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$；由此可以得出的有關(guān)空氣組成的結(jié)論是氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．
（3）由此你還可以得到氮?dú)獾囊恍┬再|(zhì)：物理性質(zhì)氮?dú)獠蝗苡谒�；化學(xué)性質(zhì)氮?dú)獠荒苋紵�（或氮�(dú)獠恢С秩紵�，氮�(dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)不活潑等）．
（4）若實(shí)驗(yàn)中進(jìn)入集氣瓶的水不足容積的五分之一，可能原因主要有：裝置漏氣（或紅磷的量不足，裝置未冷卻就打開了彈簧夾等）（任寫一條即可）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析，該實(shí)驗(yàn)中紅磷稍過量，目的是將空氣中氧氣完全反應(yīng)掉；
（2）紅磷與氧氣反應(yīng)生成固體，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）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象分析氮?dú)獾男再|(zhì)；
（4）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）該實(shí)驗(yàn)中紅磷稍過量，目的是將空氣中氧氣完全反應(yīng)掉；故填：把空氣中的氧氣全部消耗掉；
（2）紅磷與氧氣反應(yīng)生成固體，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；所以打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是：水進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶體積的五分之一；得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為20%．故填：水會(huì)流入集氣瓶中，大約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$；氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$；
（3）因?yàn)榭諝庵兄饕�成分是氮�(dú)夂脱鯕猓�磷燃燒消耗了氧氣，剩余的主要是氮�(dú)�，說明不燃燒也不支持燃燒，不與磷反應(yīng)（化學(xué)性質(zhì)）；由于集氣瓶中進(jìn)入了部分水所以說明了氮?dú)怆y溶于水（物理性質(zhì)）．
故填：氮?dú)獠蝗苡谒�；氮�(dú)獠荒苋紵�（或氮�(dú)獠恢С秩紵�，氮�(dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)不活潑等）；
（4）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，瓶子冷卻后再打開彈簧夾，否則會(huì)導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確，所以本題答案為：紅磷的量不夠；裝置可能漏氣；未冷卻到室溫就打開彈簧夾．
故填：裝置漏氣（或紅磷的量不足，裝置未冷卻就打開了彈簧夾等）．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查測(cè)定空氣里氧氣含量的探究實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論和實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)是考查重點(diǎn)，要知道造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確的原因：紅磷量不足，或裝置漏氣，或沒有冷卻至室溫就測(cè)量就會(huì)造成測(cè)量值偏�。�