Question

12．某同學(xué)用右圖裝置測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．請(qǐng)你填寫有關(guān)空格，并與同學(xué)交流．
（1）該實(shí)驗(yàn)中，紅磷需稍過(guò)量，目的是將瓶中氧氣完全消耗．該物質(zhì)燃燒反應(yīng)的文字表達(dá)式為磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．
（2）待該物質(zhì)熄滅并冷卻后，打開彈簧夾觀察到的現(xiàn)象是水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶占其剩余容積的$\frac{1}{5}$．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，打開止水夾，水進(jìn)入瓶中的體積小于瓶中空氣的$\frac{1}{5}$，可能原因是什么？（寫出一條即可）裝置漏氣（或紅磷的量不足或未等冷卻到室溫打開彈簧夾）
（4）由本實(shí)驗(yàn)還可以推測(cè)氮?dú)獾男再|(zhì)有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、難溶于水；不支持燃燒等（合理即可）．
（6）若將紅磷換成碳粉，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊瘾@得成功？否（填能或否）理由是碳燃燒產(chǎn)物是二氧化碳?xì)怏w，使裝置內(nèi)壓強(qiáng)幾乎不變，水幾乎不進(jìn)入集氣瓶中，無(wú)法測(cè)定．

Answer 1

分析 根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行分析，空氣中氧氣約占其體積的五分之一，測(cè)定時(shí)可以使用紅磷燃燒消耗氧氣使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小的方法，磷燃燒能生成五氧化二磷；進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須保證裝置的氣密性良好，紅磷足量，瓶子冷卻后再打開彈簧夾，否則會(huì)導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確．

解答 解：（1）為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，要用過(guò)量的紅磷確保氧氣被完全消耗掉；磷與氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成五氧化二磷．故填：將瓶中氧氣完全消耗；磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（2）打開彈簧夾觀察到的現(xiàn)象是水從燒杯中倒吸入集氣瓶中，約占集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$；故填：水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶占其剩余容積的$\frac{1}{5}$；
（3）實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)測(cè)定出的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于$\frac{1}{5}$，這可能的原因是：沒有冷卻至室溫，就打開彈簧夾；或裝置氣密性不好；或紅磷量不足，集氣瓶中的氧氣沒有消耗完．故填：裝置漏氣（或紅磷的量不足或未等冷卻到室溫打開彈簧夾）；
（4）由于水進(jìn)入后氮?dú)鉀]有減少，磷燃燒時(shí)沒有消耗氮?dú)�，所以說(shuō)明氮?dú)饩哂须y溶于水，既不能夠燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)；
故填：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、難溶于水；不支持燃燒等（合理即可）；
（5）若將紅磷換成碳粉，該實(shí)驗(yàn)不能獲得成功，理由是碳粉燃燒生成的產(chǎn)物在常溫下是氣體，使裝置內(nèi)壓強(qiáng)幾乎不變，水幾乎不進(jìn)入集氣瓶中，無(wú)法測(cè)定．故答案為：否；碳燃燒產(chǎn)物是二氧化碳?xì)怏w，使裝置內(nèi)壓強(qiáng)幾乎不變，水幾乎不進(jìn)入集氣瓶中，無(wú)法測(cè)定．

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．