Question

11．某同學(xué)用如圖裝置測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．請你填寫有關(guān)空格，并與同學(xué)交流．
（1）紅磷燃燒時的主要現(xiàn)象為紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，放出大量的熱，待該物質(zhì)熄滅并冷卻，打開彈簧夾后觀察到的現(xiàn)象是燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶中，集氣瓶中的水面上升，約占總體積的五分之一．
（2）實驗結(jié)束后，瓶內(nèi)剩余$\frac{4}{5}$的氣體主要是氮氣，請根據(jù)現(xiàn)象分析瓶內(nèi)剩余氣體的物理性質(zhì)主要有不易溶于水；化學(xué)性質(zhì)是不支持燃燒．
（3）實驗后發(fā)現(xiàn)測定出的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于$\frac{1}{5}$，這可能是由什么原因引起的？裝置漏氣，紅磷的量不足．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紅磷燃燒的現(xiàn)象是：燃燒產(chǎn)生大量白煙，放出熱量，紅磷的燃燒結(jié)合壓強知識分析，紅磷與氧氣反應(yīng)生成固體，消耗了瓶內(nèi)的氣體，壓強減小，外界大氣壓會壓著水進(jìn)入集氣瓶；
（2）根據(jù)空氣的主要成分是氮氣和氧氣，對比氧氣和環(huán)境來具體分析氮氣的性質(zhì)；
（3）根據(jù)保證本實驗成功的關(guān)鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)等進(jìn)行分析．

解答 解：（1）紅磷燃燒時的主要現(xiàn)象為：紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，放出大量的熱，待該物質(zhì)熄滅并冷卻，打開彈簧夾后觀察到的現(xiàn)象是：燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶中，集氣瓶中的水面上升，約占總體積的五分之一；
（2）空氣的主要成分是氮氣和氧氣，所以實驗結(jié)束后，瓶內(nèi)剩余$\frac{4}{5}$的氣體主要是氮氣，瓶內(nèi)剩余氣體的物理性質(zhì)主要：不易溶于水，化學(xué)性質(zhì)是：不支持燃燒；
（3）如果實驗中因紅磷量不足，而氧氣沒有完全消耗或因裝置漏氣而在冷卻，過程中進(jìn)入少量空氣或未冷卻至室溫而打開彈簧夾或燒杯中的水太少等，都可能出現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的五分之一的結(jié)果．
故答案為：（1）紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，放出大量的熱，燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶中，集氣瓶中的水面上升，約占總體積的五分之一；
（2）氮氣，不易溶于水，不支持燃燒；
（3）裝置漏氣，紅磷的量不足．

點評 本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項，難度稍大．