Question

4．某同學用如圖裝置測定空氣中氧氣的含量，請你回答下列問題：
（1）該實驗中，紅磷需稍過量，目的是使氧氣完全反應．該物質(zhì)燃燒反應的符號表達式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）待該物質(zhì)熄滅并冷卻后，打開彈簧夾觀察到的現(xiàn)象是水沿導管進入集氣瓶，進入集氣瓶的水約為集氣瓶容積的五分之一，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是紅磷燃燒消耗了集氣瓶中的氧氣，瓶內(nèi)氣體壓強減小，這說明氧氣約占空氣體積的五分之一．
（3）實驗后發(fā)現(xiàn)測定出的空氣中氧氣的體積分數(shù)低于$\frac{1}{5}$，這可能是①紅磷不足、②裝置漏氣、③沒有冷卻到室溫就打開止水夾．
（4）由本實驗還可以推測氮氣的性質(zhì)有難溶于水，不助燃．
（5）若將紅磷換成碳粉，該實驗能否獲得成功？不能（填“能”或“不能”），理由是碳和氧氣點燃生成二氧化碳氣體，裝置內(nèi)的氣壓不會改變．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紅磷測定空氣中氧氣的含量時，紅磷需稍過量，目的是使氧氣完全反應，紅磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷進行分析；
（2）根據(jù)空氣中氧氣所占的體積分數(shù)，以及測定空氣中氧氣的含量實驗原理進行分析；
（3）根據(jù)實驗后發(fā)現(xiàn)測定出的空氣中氧氣的體積分數(shù)偏低，可能的原因是：紅磷不足，裝置漏氣，沒有冷卻到室溫就打開止水夾進行分析；
（4）根據(jù)燒杯內(nèi)的水不會無限的進入集氣瓶，紅磷不會持續(xù)燃燒進行分析；
（5）根據(jù)碳和氧氣燃燒生成二氧化碳氣體，裝置內(nèi)的氣壓不會改變進行分析．

解答 解：（1）紅磷測定空氣中氧氣的含量時，紅磷需稍過量，目的是使氧氣完全反應，紅磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）待該物質(zhì)熄滅并冷卻后，打開彈簧夾觀察到的現(xiàn)象是水沿導管進入集氣瓶，進入集氣瓶的水約為集氣瓶容積的五分之一，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是紅磷燃燒消耗了集氣瓶中的氧氣，瓶內(nèi)氣體壓強減小，這說明氧氣約占空氣體積的五分之一；
（3）實驗后發(fā)現(xiàn)測定出的空氣中氧氣的體積分數(shù)偏低，可能的原因是：紅磷不足，裝置漏氣，沒有冷卻到室溫就打開止水夾；
（4）燒杯內(nèi)的水不會無限的進入集氣瓶，紅磷不會持續(xù)燃燒，所以氮氣的性質(zhì)有：難溶于水，不助燃；
（5）碳和氧氣燃燒生成二氧化碳氣體，裝置內(nèi)的氣壓不會改變，所以不能將紅磷換成碳粉．
故答案為：（1）使氧氣完全反應，4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）水沿導管進入集氣瓶，進入集氣瓶的水約為集氣瓶容積的五分之一；紅磷燃燒消耗了集氣瓶中的氧氣，瓶內(nèi)氣體壓強減��；五分之一；
（3）紅磷不足，裝置漏氣，沒有冷卻到室溫就打開止水夾；
（4）難溶于水，不助燃；
（5）不能，碳和氧氣點燃生成二氧化碳氣體，裝置內(nèi)的氣壓不會改變．

點評 實驗的現(xiàn)象描述要注意對不同階段的強調(diào)，要針對問題做出相應的解答．