Question

20．如圖是測定空氣中氧氣含量的實驗裝置，請據(jù)圖完成下列問題：
（1）實驗過程中，燃燒匙里為什么要盛放過量的紅磷？將瓶內的氧氣完全反應；
（2）如果反應后進入集氣瓶中的水的體積不到瓶中氣體總體積的$\frac{1}{5}$，可能的原因有（寫出兩條即可）．紅磷的量不足、裝置漏氣等；
（3）請寫出紅磷與氧氣反應的化學方程式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅ ，該反應的基本反應類型是化合反應（填“化合反應”或“分解反應”）；
（4）在此實驗過程中能否用碳來代替紅磷？不能（填“能”或“不能”），原因是木炭燃燒生成了二氧化碳，瓶內壓強不變．

Answer 1

分析 測定空氣中氧氣的含量實驗原理：利用紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使左邊集氣瓶內氣體體積變小，壓強變小，從而在外部大氣壓的作用下使燒杯內的水進入集氣瓶，通過測量進入集氣瓶中水的量來確定空氣中氧氣的體積分數(shù)．據(jù)此分析回答有關的問題．

解答 解：（1）要測定空氣中氧氣的含量，就應將密閉容器內空氣中的氧氣完全反應掉，所以，實驗過程中，燃燒匙里為什么要盛放過量的紅磷的原因是：將瓶內的氧氣完全反應；
（2）如果反應后進入集氣瓶中的水的體積不到瓶中氣體總體積的$\frac{1}{5}$，可能的原因有：紅磷的量不足、裝置漏氣等；
（3）紅磷與氧氣反應生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅ ，該反應的基本反應類型是化合反應
（4）在此實驗過程中不能用碳來代替紅磷，原因是木炭燃燒生成了二氧化碳，瓶內壓強不變．
故答為：（1）將瓶內的氧氣完全反應；（2）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅ ，化合反應；（3）不能，木炭燃燒生成了二氧化碳，瓶內壓強不變．

點評 本題是測定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因為磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內外產(chǎn)生氣壓差，從而得到正確的結論．因此在選擇可燃物時，必須考慮到：燃燒的條件；生成物的狀態(tài)；不與空氣中其他物質發(fā)生反應．保證本實驗成功的關鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)．