Question

9．某同學(xué)設(shè)計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖．該同學(xué)的實驗步驟如下．請回答實驗中有關(guān)問題：
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．
（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是可使集氣瓶中的氧氣完全消耗．
（2）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量的白煙，其反應(yīng)的符號表達式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅ ；步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是流進入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$處，由此可得出空氣中氧氣的體積分數(shù)約為可以得出空氣中氧氣的體積分數(shù)約為$\frac{1}{5}$；．
（3）該實驗可推論出氮氣難（填“易”或“難”）溶于水和其化學(xué)性質(zhì)不活潑（填“活潑”或“不活潑”）的結(jié)論．

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行分析；
（2）紅磷劇烈燃燒、放出大量熱和產(chǎn)生大量白煙，由于紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內(nèi)的壓強減小，打開止水夾后觀察到：水沿導(dǎo)管倒流進入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$處；
（3）在該實驗中，剩余的氣體主要是氮氣，說明氮氣不溶于水，氮氣不能燃燒，也不能支持燃燒，化學(xué)性質(zhì)不活潑．

解答 解：（1）紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗；
（2）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是：紅磷劇烈燃燒、放出大量熱和產(chǎn)生大量白煙；反應(yīng)物是磷和氧氣，生成物是五氧化二磷，反應(yīng)條件是加熱，所以符號表達式是：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅ ；由于紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內(nèi)的壓強減小，打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是：水沿導(dǎo)管倒流進入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$處，可以得出空氣中氧氣的體積分數(shù)約為$\frac{1}{5}$；
（3）在該實驗中，剩余的氣體主要是氮氣，說明氮氣不溶于水，氮氣不能燃燒，也不能支持燃燒，化學(xué)性質(zhì)不活潑；
故答案為：（1）充分反應(yīng)掉集氣瓶中的氧氣；（2）產(chǎn)生大量白煙；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅ ；燒杯中水沿導(dǎo)管被吸入集氣瓶中，且約占其容積的1/5；1/5；（3）難；不支持燃耗也不能燃燒．

點評 本題考查學(xué)生對實驗原理與實驗操作的理解與評價等，難度中等，清楚實驗原理是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．