Question

6．某同學設(shè)計了在導管口系一個有很多小孔的氣球的裝置，測定空氣中氧氣的含量，實驗裝置如圖，該同學的實驗步驟如下：①將圖中的集氣瓶分成5等份，并作好標記；②在帶橡皮塞和導管的燃燒匙內(nèi)裝入足量的紅磷，將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞；③充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾，請回答下列問題：
（1）該實驗中紅磷稍過量，目的是：充分消耗氧氣；
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是水進入集氣瓶且水的體積大約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$；
（3）由此你還可以得到氮氣的一些性質(zhì)：物理性質(zhì)氮氣不溶于水；化學性質(zhì)氮氣不支持燃燒也不燃燒；
（4）若實驗中進入集氣瓶的水不足容積的$\frac{1}{5}$，可能原因主要有：裝置漏氣，紅磷的量不足等；
（5）小敏也設(shè)計了一個實驗方案，裝置與操作同上，只不過用木炭代替了紅磷．當木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾后，發(fā)現(xiàn)水未進入集氣瓶．請你幫助小敏分析原因是因為木炭燃燒生成二氧化碳氣體，瓶內(nèi)壓強變化不大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)該實驗注意事項分析，該實驗中紅磷稍過量，目的是將空氣中氧氣完全反應掉；
（2）紅磷與氧氣反應生成固體，消耗了瓶內(nèi)的氣體，壓強減小，外界大氣壓會壓著水進入集氣瓶；
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象來分析；
（4）根據(jù)實驗中的注意事項來分析；
（5）木碳燃燒生成了二氧化碳氣體．

解答 答案：（1）該實驗中紅磷稍過量，目的是將空氣中氧氣完全反應掉；故填：充分消耗氧氣；
（2）紅磷與氧氣反應，生成了白煙五氧化二磷固體，所以會導致集氣瓶內(nèi)壓強減小，水被壓入集氣瓶，進入的水量正好占據(jù)集氣瓶內(nèi)氧氣的空間，約為集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$；
故填：水進入集氣瓶且水的體積大約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$；
（3）由實驗現(xiàn)象分析可知，氮氣不溶于水，不燃燒也不支持燃燒；故填：氮氣不溶于水；氮氣不支持燃燒也不燃燒；
（4）裝置漏氣、紅磷的量不足以及沒有冷卻至室溫就打開止水夾均會導致進入集氣瓶中的水的體積少于五分之一；故填：裝置漏氣，紅磷的量不足等；
（5）測定空氣中氧氣的體積分數(shù)利用的是壓強的改變，所以若把紅磷換成木炭，木炭和氧氣反應又生成二氧化碳，沒有改變集氣瓶內(nèi)的壓強，達不到實驗目的，
故填：因為木炭燃燒生成二氧化碳氣體，瓶內(nèi)壓強變化不大．

點評 熟記用紅磷測定空氣里氧氣含量的實驗原理、操作步驟、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)論和注意事項是解答這類題目的基礎(chǔ)