Question

7．某同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖．該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分為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?jī)?nèi)，塞緊橡皮塞．③充分反應(yīng)后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開(kāi)止水夾．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）該實(shí)驗(yàn)中紅磷需稍過(guò)量目的是使空氣中的氧氣全部消耗完．
（2）步驟③中打開(kāi)止水夾后觀(guān)察到的現(xiàn)象，由此可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為$\frac{1}{5}$．該反應(yīng)的文字表達(dá)式是紅磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，哪些因素會(huì)造成水面沒(méi)有上升到$\frac{1}{5}$處．①?zèng)]有冷卻到室溫就打開(kāi)止水夾；②裝置漏氣；③紅磷量不足等
（4）該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裼锰�、硫代替紅磷？不能．原因是碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，硫和氧氣反應(yīng)生成二氧化硫，雖然都消耗了氧氣，但又生成了氣體，裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變，水不會(huì)進(jìn)入集氣瓶．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)紅磷能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷，五氧化二磷是一種固體進(jìn)行分析；
（2）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；
（3）如果操作不當(dāng)，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，甚至?xí)��?dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗．只有熟悉用紅磷測(cè)定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，才能正確解答本題．
（4）根據(jù)碳和硫與氧氣反應(yīng)的生成物考慮．

解答 解：（1）為了使集氣內(nèi)的氧氣完全消耗完在做實(shí)驗(yàn)時(shí)紅磷要過(guò)量，
故答案為：使空氣中的氧氣全部消耗完；
（2）紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)減小；因?yàn)檫M(jìn)入水的體積約為容積的$\frac{1}{5}$，該反應(yīng)的文字表達(dá)式是紅磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷，
故答案為：$\frac{1}{5}$、紅磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（3）裝置漏氣最終會(huì)使瓶?jī)?nèi)氣體減少的少，水倒流入瓶?jī)?nèi)的就少；紅磷量不足，沒(méi)有將氧氣完全消耗；沒(méi)有冷卻到室溫就打開(kāi)止水夾，瓶?jī)?nèi)氣壓比室溫下偏大，水倒流入瓶?jī)?nèi)的就少，這樣都會(huì)使進(jìn)入集氣瓶的水不足容積的五分之一；
（4）碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，硫和氧氣反應(yīng)生成二氧化硫，雖然都消耗了氧氣，但又生成了氣體，裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變，水不會(huì)進(jìn)入集氣瓶．
故答案為：
（1）使空氣中的氧氣全部消耗完．
（2）$\frac{1}{5}$．紅磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．
（3）①?zèng)]有冷卻到室溫就打開(kāi)止水夾；②裝置漏氣；③紅磷量不足等
（4）不能．碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，硫和氧氣反應(yīng)生成二氧化硫，雖然都消耗了氧氣，但又生成了氣體，裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變，水不會(huì)進(jìn)入集氣瓶．．

點(diǎn)評(píng) 在做測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇的藥品只能跟空氣中的氧氣反應(yīng)不能跟其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)還不能產(chǎn)生氣體．