Question

19．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．
（1）如圖所示裝置和藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中可觀察到的現(xiàn)象是放熱，產(chǎn)生大量白煙，待裝置冷卻到室溫后，打開止水夾看到燒杯中的水倒吸入集氣瓶，占瓶中約五分之一的體積，該反應(yīng)的文字表達(dá)式為磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．
（2）甲同學(xué)認(rèn)為可用木炭代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣的含量，乙同學(xué)認(rèn)為不可以，其原因是：碳燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，無法形成壓強(qiáng)差，水不倒吸．乙同學(xué)用圖實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定的結(jié)果：空氣中氧氣含量與正常值比較明顯偏小，其原因可能是（答出兩種即可）：紅磷的量不足，裝置漏氣．
（3）由圖實(shí)驗(yàn)還可推知反應(yīng)后剩余氣體的兩點(diǎn)性質(zhì)是①物理性質(zhì)難溶于水，②化學(xué)性質(zhì)不能燃燒，也不能支持燃燒．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紅磷在燃燒時(shí)的主要現(xiàn)象是：放熱，產(chǎn)生大量白煙解答；根據(jù)紅磷的燃燒結(jié)合壓強(qiáng)知識(shí)分析，紅磷與氧氣反應(yīng)生成固體，消耗了瓶?jī)?nèi)的氣體，壓強(qiáng)減小，外界大氣壓會(huì)壓著水進(jìn)入集氣瓶解答；
（2）根據(jù)木炭燃燒產(chǎn)生二氧化碳，集氣瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)不變解答．實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的五分之一，說明瓶?jī)?nèi)氣體減少量不足五分之一，分析其原因主要為氧氣未完全消耗或是冷卻過程中空氣進(jìn)入瓶中所導(dǎo)致的結(jié)果，據(jù)此對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析．
（3）剩余的氣體主要包括氮?dú)夂拖∮袣怏w等不支持燃燒的氣體以及該實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)進(jìn)行解答．

解答 解：
（1）紅磷在燃燒時(shí)的主要現(xiàn)象是：放熱，產(chǎn)生大量白煙；紅磷與氧氣反應(yīng)，生成了五氧化二磷固體，所以會(huì)導(dǎo)致集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，水被壓入集氣瓶，進(jìn)入的水量正好占據(jù)集氣瓶?jī)?nèi)氧氣的空間，約為集氣瓶體積的五分之一；該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（2）一般不用木炭的原因是：木炭燃燒產(chǎn)生二氧化碳，集氣瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)不變；若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的$\frac{1}{5}$，則瓶?jī)?nèi)氣壓減小量也不到原壓強(qiáng)的$\frac{1}{5}$，即氧氣沒有耗盡或?qū)嶒?yàn)完畢后有氣體進(jìn)入裝置，故理由是：紅磷的量不足，不能耗盡氧氣，或裝置漏氣，沒冷卻到室溫讀數(shù)等；
（3）剩余的成分主要是氮?dú)猓�說明了氮?dú)獠荒苋紵�，也不能支持燃燒；水被倒吸入集氣瓶中，剩余的氣體中還主要是氮?dú)�，說明氮?dú)怆y溶于水（合理即可）．
答案：
（1）放熱，產(chǎn)生大量白煙；燒杯中的水倒吸入集氣瓶，占瓶中約五分之一的體積；磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（2）碳燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，無法形成壓強(qiáng)差，水不倒吸；紅磷的量不足；裝置漏氣；
（3）難溶于水；不能燃燒，也不能支持燃燒．

點(diǎn)評(píng) 熟記用紅磷測(cè)定空氣里氧氣含量的實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論和注意事項(xiàng)是解答這類題目的基礎(chǔ)．