Question

5．為了測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
（1）將燃燒匙中的過量的紅磷點(diǎn)燃后放入集氣瓶中，
（2）待反應(yīng)停止冷卻后打開止水夾，燒杯中的水會(huì)進(jìn)入集氣瓶，大約達(dá)到集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$為止；
（3）燃燒匙內(nèi)為什么要盛放過量的紅磷？保證集氣瓶?jī)?nèi)氧氣全部耗盡．
（4）寫出發(fā)生該反應(yīng)的文字表達(dá)式為磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中的水的體積未達(dá)到預(yù)期其原因可能是裝置漏氣（任回答一條即可）
（6）已知：鎂+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$氧化鎂（固體），鎂+氮?dú)?\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$氮化鎂（固體）．
根據(jù)上述反應(yīng)，想一想，能否用鎂代替紅磷來測(cè)定空氣的組成？不能（填“能”或“不能”）．

Answer 1

分析 （2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解答；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治觯?br />（4）根據(jù)紅磷燃燒生成五氧化二磷進(jìn)行解答；
（5）結(jié)果偏小的原因可能有以下幾種：①裝置氣密性不好，在冷卻過程中有外界的空氣進(jìn)入瓶中；②紅磷量不足，氧氣沒有完全消耗；③實(shí)驗(yàn)沒有等到裝置冷卻至室溫就打開止水夾，由于瓶?jī)?nèi)氣體溫度偏高，氣壓偏大，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果小等．
（6）鎂能夠和空氣中的氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)，所以不能用鎂條來代替紅磷完成實(shí)驗(yàn)，可以據(jù)此解答該題．

解答 解：（2）紅磷燃燒消耗了集氣瓶中的氧氣，待反應(yīng)停止冷卻后，瓶?jī)?nèi)氣壓小于外界的大氣壓，打開止水夾，燒杯中的水會(huì)在大氣壓的作用下進(jìn)入集氣瓶，直到集氣瓶?jī)?nèi)外氣壓相等時(shí)為止，此時(shí)進(jìn)入集氣瓶的水約占集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$；故填：$\frac{1}{5}$；
（3）為了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，為了將集氣瓶中的氧氣全部耗盡，所以應(yīng)加入過量的紅磷．故填：保證集氣瓶?jī)?nèi)氧氣全部耗盡；
（4）磷與氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成五氧化二磷．該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．故填：磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（5）結(jié)果偏小的原因可能有以下幾種：①裝置氣密性不好，在冷卻過程中有外界的空氣進(jìn)入瓶中；②紅磷量不足，氧氣沒有完全消耗；③實(shí)驗(yàn)沒有等到裝置冷卻至室溫就打開止水夾，由于瓶?jī)?nèi)氣體溫度偏高，氣壓偏大，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果小等；故答案為：裝置漏氣（合理即可）．
（6）鎂能夠和空氣中的氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)，所以不能用鎂條來代替紅磷完成實(shí)驗(yàn)，鎂條燃燒不但消耗氧氣也消耗氮?dú)�，這樣會(huì)使氣體減少的總量要大于容器體積的五分之一，而使結(jié)果偏大．故答案為：不能．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)是用紅磷測(cè)定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，屬于實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究．這類探究實(shí)驗(yàn)要具體問題具體分析，根據(jù)設(shè)計(jì)的步驟中不同的現(xiàn)象去思考、去探究，從而回答題目給出的問題．本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在填空題和實(shí)驗(yàn)題中．