Question

5．已知空氣的主要成分是氮?dú)夂脱鯕�，某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：
（1）實(shí)驗(yàn)中紅磷需稍過(guò)量，其目的是保證瓶?jī)?nèi)空氣中的氧氣消耗完全，待紅磷燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開(kāi)彈簧夾，觀察到燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，瓶?jī)?nèi)水面最終接近瓶子容積1/5處，由此可知氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．下列氮?dú)獾男再|(zhì)中，與本實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的是：A．
A．無(wú)色無(wú)味  B．難溶于水 C．不能燃燒也不支持燃燒 D．不與紅磷反應(yīng)
（2）如果實(shí)驗(yàn)中，打開(kāi)彈簧夾后，幾乎沒(méi)有水進(jìn)入集氣瓶中，其原因可能是裝置的氣密性不好．
（3）若將紅磷換成蠟燭，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊瘾@得成功？不能，理由是蠟燭燃燒消耗氧氣，同時(shí)生成二氧化碳?xì)怏w，集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)基本不變．

Answer 1

分析 （1）為了把鐘罩內(nèi)的氧氣耗盡，紅磷應(yīng)該足量；根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷空氣中氧氣的含量，同時(shí)可以判斷氮?dú)獾男再|(zhì)；
（2）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��；
（3）根據(jù)蠟燭燃燒消耗氧氣，同時(shí)生成二氧化碳?xì)怏w，集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)基本不變解答．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)中紅磷稍過(guò)量，目的是將全部消耗掉集氣瓶中內(nèi)的氧氣；待紅磷燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開(kāi)彈簧夾，觀察到燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，瓶?jī)?nèi)水面最終接近瓶子容積1/5處；若氮?dú)庖兹苡谒�，則倒流入瓶?jī)?nèi)的水幾乎會(huì)充滿(mǎn)整個(gè)集氣瓶，因此氮?dú)馐请y溶于水的；紅磷燃燒一會(huì)熄滅了，說(shuō)明氮?dú)獠蝗紵�不支持燃燒，其化學(xué)性質(zhì)不活潑；
（2）如果裝置漏氣，紅磷不足，沒(méi)有冷卻到室溫就開(kāi)始觀察，都能夠?qū)е聦?shí)驗(yàn)后水面上升太少；
（3）蠟燭燃燒消耗氧氣，同時(shí)生成二氧化碳?xì)怏w，集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)基本不變．
答案：
（1）保證瓶?jī)?nèi)空氣中的氧氣消耗完全；燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，瓶?jī)?nèi)水面最終接近瓶子容積1/5處，A．
（2）裝置的氣密性不好；
（3）不能，蠟燭燃燒消耗氧氣，同時(shí)生成二氧化碳?xì)怏w，集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)基本不變．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查用紅磷測(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)，難度稍大．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．