Question

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．
請回答下列問題：
（1）該實(shí)驗(yàn)中紅磷稍過量，目的是

 

；
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是

 

；
（3）由此你還可以得到氮?dú)獾囊恍┬再|(zhì)：物理性質(zhì)

 

；化學(xué)性質(zhì)

 

．
（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：①

 

；②

 

．

Answer 1

分析：根據(jù)紅磷燃燒的現(xiàn)象和測定空中氧氣體積分?jǐn)?shù)的原理、注意事項(xiàng)分析．我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因?yàn)榱兹紵�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．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）實(shí)驗(yàn)的目的是測定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，水被吸入占據(jù)氧氣的空間，從而達(dá)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）打開彈簧夾后，有水進(jìn)入集氣瓶且約占集氣瓶剩余體積的五分之一；
（3）因?yàn)榭諝庵兄饕�成分是氮�(dú)夂脱鯕�，磷燃燒消耗了氧氣，剩余的主要是氮�(dú)猓�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)）．
（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．
故答案為：（1）使集氣瓶中的氧氣完全消耗
（2）水進(jìn)入集氣瓶且約占集氣瓶剩余體積的五分之一
（3）氮?dú)怆y溶于水；不燃燒也不支持燃燒，不與磷反應(yīng)
（4）紅磷的量不夠；裝置可能漏氣

點(diǎn)評：本考點(diǎn)是測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)中要注意裝置的嚴(yán)密性、所用藥品的量、生成物的狀態(tài)、誤差分析、對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析等，培養(yǎng)了學(xué)生的分析推理能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度．