Question

10．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，并立即伸入集氣瓶內(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)中紅磷需稍過量，目的是使空氣中的氧氣全部消耗完．
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是燒杯中的水倒流入瓶內(nèi)，約占瓶容積的$\frac{1}{5}$，由此可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為$\frac{1}{5}$．
（3）該實(shí)驗(yàn)可推論出氮?dú)怆y（填“易”或“難”）溶于水和其化學(xué)性質(zhì)不活潑（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？不成功．
（5）寫出紅磷在氧氣中燃燒的文字表達(dá)式磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷
（6）若測(cè)得氧氣含量偏低的可能原因是：
①紅磷量不足．
②裝置漏氣（或未等裝置冷卻就讀數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)測(cè)定空氣中氧氣含量的要求來分析；
（2）紅磷與氧氣反應(yīng)生成固體，消耗了瓶內(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，結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析結(jié)論；
（3）根據(jù)空氣的主要成分是氮?dú)夂脱鯕猓瑢?duì)比氧氣和環(huán)境來具體分析氮?dú)獾男再|(zhì)；
（4）根據(jù)碳燃燒生成二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)反應(yīng)的原理分析；
（6）從測(cè)定空氣中氧氣的含量實(shí)驗(yàn)原理去分析．

解答 解：（1）為了使集氣內(nèi)的氧氣完全消耗完在做實(shí)驗(yàn)時(shí)紅磷要過量，故答案為：使空氣中的氧氣全部消耗完；
（2）紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內(nèi)的壓強(qiáng)減小，在外界大氣壓的作用下，觀察到燒杯中的水倒流入瓶內(nèi)，約占瓶容積的$\frac{1}{5}$；進(jìn)入集氣瓶的水的體積即為被消耗的氧氣體積，由此可知氧氣約占空氣體積分?jǐn)?shù)的$\frac{1}{5}$，故答案為：燒杯中的水倒流入瓶內(nèi)，約占瓶容積的$\frac{1}{5}$；$\frac{1}{5}$；
（3）空氣的主要成分是氮?dú)夂脱鯕�，所以�?shí)驗(yàn)結(jié)束后，瓶內(nèi)剩余$\frac{4}{5}$的氣體主要是氮?dú)�，瓶�?nèi)剩余氣體的物理性質(zhì)主要：難溶于水，化學(xué)性質(zhì)是：不支持燃燒，不活潑；
故答案為：難；不活波；
（4）不能用炭粉代替紅磷，這是因?yàn)樘糠廴紵�生成二氧化碳�(xì)怏w，會(huì)導(dǎo)致水無法進(jìn)入集氣瓶，從而導(dǎo)致無法測(cè)定空氣中氧氣的含量；故答案為：不成功；
（5）磷與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成五氧化二磷；故填：磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（6）測(cè)定空氣中氧氣的含量實(shí)驗(yàn)原理：利用紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使左邊集氣瓶內(nèi)氣體體積變小，壓強(qiáng)變小，從而在外部大氣壓的作用下使燒杯內(nèi)的水進(jìn)入集氣瓶，通過測(cè)量進(jìn)入集氣瓶中水的量來確定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．如果所用紅磷的量不足，造成瓶內(nèi)空氣中的氧氣沒有完全被消耗，所以會(huì)使所測(cè)得的氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏��；如果裝置漏氣，則形成的壓強(qiáng)差會(huì)從漏氣的地方進(jìn)入空氣，也會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶的水的量偏小，即測(cè)得氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏小，未等裝置冷卻就讀數(shù)導(dǎo)致進(jìn)入的水也會(huì)偏少；故答案為：紅磷的量不足或裝置漏氣等．故答案為：紅磷量不足；裝置漏氣（或未等裝置冷卻就讀數(shù)）．

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．