Question

4．某同學用如圖所示裝置測定空氣中氧氣的體積分數(shù)，請你填寫有關空格．
（1）紅磷燃燒的現(xiàn)象是發(fā)出黃光，冒出大量的白煙；
（2）紅磷燃燒一段時間后，自動熄滅了，你認為原因是集氣瓶里的氧氣消耗完了；
（3）待該物質熄滅并冷卻后，打開彈簧夾觀察到的現(xiàn)象是水沿導管進入集氣瓶，且達到集氣瓶容積的約五分之一處；由此得出的結論是氧氣占空氣體積的$\frac{1}{5}$．
（4）實驗后發(fā)現(xiàn)測定出的空氣中氧氣的體積分數(shù)低于$\frac{1}{5}$，這可能的原因是（任寫兩點）紅磷的量不足、裝置漏氣等．
（5）由本實驗可以推測氮氣的化學性質不支持燃燒、難溶于水．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)磷燃燒的現(xiàn)象和文字表達式的寫法考慮；
（2）根據(jù)氧氣的助燃性來考慮；
（3）根據(jù)裝置內壓強的變化考慮；
（4）造成測得氧氣的體積分數(shù)小于五分之一的因素可以從以下四個方面考慮：①裝置是否漏氣②紅磷的用量是否充足③瓶內的氧氣是否耗盡④裝置是否冷卻到室溫；
（5）由紅磷消耗完氧氣后，不再繼續(xù)燃燒，說明氮氣不能支持燃燒；由燒杯內的水進入集氣瓶的五分之一后，不能繼續(xù)進入，說明氮氣難溶于水．

解答 解：（1）由于磷燃燒生成五氧化二磷是白色固體，現(xiàn)象是紅磷燃燒發(fā)出黃光，冒出大量的白煙；
（2）由于氧氣具有助燃性，所以集氣瓶里的氧氣消耗完了，或氧氣的含量少了，都能使紅磷熄滅；
（3）磷燃燒消耗氧氣使瓶內壓強減小，在外界大氣壓的作用下水沿著導管被壓入集氣瓶內，并進入集氣瓶容積的五分之一；由此得出的結論是氧氣占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
（4）測定空氣中氧氣的含量實驗原理：利用紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使左邊集氣瓶內氣體體積變小，壓強變小，從而在外部大氣壓的作用下使燒杯內的水進入集氣瓶，通過測量進入集氣瓶中水的量來確定空氣中氧氣的體積分數(shù)．如果所用紅磷的量不足，造成瓶內空氣中的氧氣沒有完全被消耗，所以會使所測得的氧氣的體積分數(shù)偏小；如果裝置漏氣，則形成的壓強差會從漏氣的地方進入空氣，也會導致進入集氣瓶的水的量偏小，即測得氧氣的體積分數(shù)偏�。还蚀鸢笧椋杭t磷的量不足；裝置漏氣等．
（5）由于紅磷消耗完氧氣后，不再繼續(xù)燃燒，說明氮氣不能支持燃燒；由燒杯內的水進入集氣瓶的$\frac{1}{5}$后，不能繼續(xù)進入，說明氮氣難溶于水；故答案為：不支持燃燒、難溶于水
故答案為：（1）發(fā)出黃光，冒出大量的白煙；
（2）集氣瓶里的氧氣消耗完了（或剩余氧氣極少很難支持紅磷燃燒了）；
（5）水沿導管進入集氣瓶，且達到集氣瓶容積的約五分之一處、氧氣占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
（4）紅磷的量不足；裝置漏氣等；
（5）不支持燃燒、難溶于水．

點評 本題以空氣中氧氣的含量為載體，考查了相關化學方程式的書寫、所測氧氣含量偏低的原因、氮氣的性質等，考查學生科學探究和邏輯思維的能力．