Question

已知空氣的主要成分是氮氣和氧氣，某課外活動小組設計測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖所示：
（1）紅磷在集氣瓶中發(fā)生反應的化學表達式為

4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅

．該實驗中紅磷稍過量，目的是

使集氣瓶中的氧氣充分耗盡

，實驗過程中看到的現(xiàn)象是

紅磷燃燒，產(chǎn)生濃厚的白煙

．
（2）實驗結(jié)束，打開止水夾，觀察到的觀察是

水倒流入集氣瓶且約占集氣瓶體積的五分之一

；剩余氣體主要是

氮氣

．
（3）通過以上探究實驗，說明了氮氣的哪些性質(zhì)？①

不燃燒不支持燃燒

；②

難溶于水

．
（3）若將紅磷換成炭粉，該實驗能否獲得成功？

不能

，理由是

炭粉燃燒生成二氧化碳氣體，集氣瓶內(nèi)壓強基本不變，水不倒流

．

Answer 1

分析：本題是測定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因為磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，從而得到正確的結(jié)論．因此在選擇可燃物時，必須考慮到：燃燒的條件；生成物的狀態(tài)；不與空氣中其他物質(zhì)發(fā)生反應．保證本實驗成功的關(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）紅磷燃燒生成五氧化二磷，該反應的化學表達式為4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅；紅磷在集氣瓶中繼續(xù)燃燒一會，產(chǎn)生濃厚的白煙，放出熱量；該實驗是為了測定空氣中氧氣的體積分數(shù)，所以需將集氣瓶內(nèi)的氧氣充分消耗掉，所以紅磷要過量；
（2）紅磷燃燒消耗氧氣，集氣瓶內(nèi)壓強減小，外界氣壓將水沿導管壓入集氣瓶，倒流入水的體積等于減少的氧氣的體積，大約占集氣瓶體積的五分之一；水倒流入集氣瓶中的體積只有五分之一，若氮氣易溶于水，則倒流入瓶內(nèi)的水幾乎會充滿整個集氣瓶，因此氮氣是難溶于水的；紅磷燃燒一會熄滅了，說明氮氣不燃燒不支持燃燒，其化學性質(zhì)不活潑．
（3）炭粉燃燒消耗氧氣，同時生成二氧化碳氣體，集氣瓶內(nèi)壓強基本不變，水不倒流，故不能將紅磷換成炭粉；
故答案為：（1）4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅；使集氣瓶中的氧氣充分耗盡；紅磷燃燒，產(chǎn)生濃厚的白煙；
（2）水倒流入集氣瓶且約占集氣瓶體積的五分之一；不燃燒不支持燃燒；難溶于水；
（3）不能；炭粉燃燒生成二氧化碳氣體，集氣瓶內(nèi)壓強基本不變，水不倒流．

點評：考點考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實驗方案的評價，對實驗方案進行評價是近幾年中考的一個重點．評價包括對實驗方案的評價、實驗過程的評價、實驗結(jié)論的評價等，要認真把握．