Question

【題目】某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖，實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標記．
②在帶橡皮塞和導管的燃燒匙內裝入足量的紅磷，將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內，塞緊橡皮塞．
③充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾．請回答下列問題：
（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是 ．
（2）步驟②集氣瓶中的現象是
步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是
由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為 ．
（3）該實驗可推論出氮氣（填“易”或“難”）溶于水和其化學性質（填“活潑”或“不活潑”）的結論．
（4）寫出紅磷燃燒時的文字或符號表達式 ．
（5）已知木炭在空氣中燃燒生成二氧化碳氣體，某同學用足量的木炭粉代替紅磷做上述實驗，結果實驗失敗，請你幫他分析原因．
（6）在用紅磷燃燒實驗中，空氣中體積分數小于 的原因有哪些？（請寫出3條）

Answer 1

【答案】
（1）確保集氣瓶內的氧氣消耗盡
（2）劇烈燃燒，發(fā)黃光，產生大量白煙，放熱；燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；
（3）難；不活潑
（4）紅磷+氧氣 五氧化二磷（4P+5O2 ?2P2O5）
（5）否，木炭和氧氣反應又生成二氧化碳，沒有改變集氣瓶內的壓強，達不到實驗目的
（6）裝置漏氣，紅磷不足，沒有冷卻至室溫就打開彈簧夾
【解析】解：（1）實驗的目的是測定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內外產生壓強差，水被吸入占據氧氣的空間，從而達到測定氧氣的目的，紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗．（2）步驟②集氣瓶中的現象是 劇烈燃燒，發(fā)黃光，產生大量白煙，放熱，步驟③中打開止水夾的現象是燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處，由此得出的結論是：空氣中氧氣的體積分數約為五分之一；（3）剩余的氣體主要是氮氣，水進入瓶內占五分之一，不再繼續(xù)進入，說明氮氣不能與紅磷反應，也不能溶于水或與水反應；則該實驗可推斷出氮氣 難溶于水和其化學性質 不活潑的結論．（4）紅磷燃燒生成五氧化二磷固體，反應的化學方程式為：4P+5O2 2P2O5；其反應的文字表達式是：紅磷+氧氣 五氧化二磷；（5）測定空氣中氧氣的體積分數利用的是壓強的改變，所以若把紅磷換成木炭，木炭和氧氣反應又生成二氧化碳，沒有改變集氣瓶內的壓強，達不到實驗目的．（6）裝置漏氣，都能夠導致測定的空氣體積分數小于五分之一．所以答案是：（1）確保集氣瓶內的氧氣消耗盡；（2）劇烈燃燒，發(fā)黃光，產生大量白煙，放熱；燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處； ；（3）難；不活潑；（4）紅磷+氧氣 五氧化二磷（4P+5O2 2P2O5）（5）否，木炭和氧氣反應又生成二氧化碳，沒有改變集氣瓶內的壓強，達不到實驗目的．（6）裝置漏氣，紅磷不足，沒有冷卻至室溫就打開彈簧夾．
【考點精析】掌握書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式是解答本題的根本，需要知道注意：a、配平 b、條件 c、箭號．