Question

20．某同學用如圖裝置測定空氣中氧氣的體積分數(shù)．請你填寫有關空格．
（1）燃燒的現(xiàn)象是發(fā)出黃光、冒出濃厚的白煙，放出熱量，文字表達式是磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）冷卻后，打開彈簧夾觀察到的現(xiàn)象是燒杯中的水進入集氣瓶，且進入的水的體積約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$；由此得出的結(jié)論是氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．
（3）實驗后發(fā)現(xiàn)測定出空氣中氧氣的體積分數(shù)低于$\frac{1}{5}$，這可能的原因是裝置漏氣、紅磷不足、沒有冷卻至室溫就打開止水夾．
（4）由本實驗可以推測氮氣的物理性質(zhì)難溶于水、化學性質(zhì)不燃燒、也不支持燃燒．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紅磷燃燒的顯現(xiàn)以及反應原理來分析；
（2）根據(jù)紅磷燃燒耗盡了集氣瓶內(nèi)的氧氣來分析；
（3）如果操作不當，會影響實驗結(jié)果，甚至會導致實驗失��；
（4）根據(jù)水進入后氮氣沒有減少，磷燃燒時沒有消耗氮氣來考慮．

解答 解：（1）紅磷在空氣中燃燒發(fā)出黃光、冒出濃厚的白煙，放出熱量；磷與氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷；故填：發(fā)出黃光、冒出濃厚的白煙，放出熱量；磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）由于紅磷燃燒消耗了集氣瓶內(nèi)的氧氣，壓強減小，所以等燃燒停止并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到的現(xiàn)象是燒杯中的水進入集氣瓶，且進入的水的體積約占集氣瓶容積的五分之一；進入的水的體積即為消耗的氧氣體積；故填：燒杯中的水進入集氣瓶，且進入的水的體積約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$；氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$；
（3）裝置漏氣，紅磷不足，沒有冷卻至室溫就打開彈簧夾，都能夠?qū)е聹y定的空氣體積分數(shù)小于五分之一．故填：裝置漏氣；紅磷不足；沒有冷卻至室溫就打開止水夾；
（4）氮氣的性質(zhì)的歸納，要從本實驗的實際來進行，不要脫離題目去回答和分析．實驗中當裝置內(nèi)進入水以后，氮氣依然能夠存在這就說明氮氣是難溶于水的也不和水反應．另外在紅磷和氧氣反應的過程中，氮氣沒有被消耗，所以氮氣不和氧氣、紅磷反應，可以概括為性質(zhì)穩(wěn)定，當然也可以分開敘述，就是不和氧氣反應，不支持燃燒等．
故填：難溶于水；不燃燒、也不支持燃燒．

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．