Question

某化學興趣活動小組為測定空氣中氧氣的含量，進行如下探究實驗：
（1）如圖甲所示，在一個具有刻度和可以滑動的活塞的玻璃容器中放入一粒白磷（白磷燃燒所需的最低溫度為40℃），將玻璃容器固定好，放在盛有85℃熱水的燒杯上．請回答下列問題：
 ①實驗中可以看到玻璃容器內(nèi)白磷燃燒時的現(xiàn)象是

 

，該反應的文字表達式是

 

，實驗結束后，恢復至常溫，活塞應停在刻度

 

處，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是：白磷燃燒消耗了空氣中氣態(tài)的氧氣
而生成了固態(tài)的物質(zhì)，從而使玻璃容器內(nèi)的氣體壓強

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
②此反應中白磷要過量，目的是

 

．
（2）小軍根據(jù)燃燒紅磷測定空氣中氧氣含量的實驗原理，認為可用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，并按圖乙裝置進行實驗．
小軍檢查裝置氣密性后，將盛有足量紅熱木炭的燃燒匙迅速伸入集氣瓶中，并把塞子塞緊，待紅熱的木炭熄滅并冷卻至室溫后，打開彈簧夾，并未發(fā)現(xiàn)倒吸現(xiàn)象．經(jīng)過認真分析，小軍發(fā)現(xiàn)實驗失敗的原因是（答一條）

 

．

Answer 1

考點：空氣組成的測定,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）根據(jù)白磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象為黃色火焰，冒出大量白煙；空氣主要是由氮氣和氧氣組成的，其中氧氣的體積分數(shù)為五分之一；實驗成功的關鍵為白磷過量、反應充分、氣密性良好等解答；
（2）根據(jù)本實驗是借助能夠和空氣中某一成分的反應消耗掉裝置內(nèi)氣體，并且通過等體積外界氣體的進入實現(xiàn)對消耗氣體體積的測定．

解答：解：
（1）①白磷能與空氣中的氧氣反應，發(fā)出黃色火焰，冒出大量白煙，白煙是五氧化二磷，該反應的文字表達式是：磷+氧氣

點燃

五氧化二磷，空氣主要是由氮氣和氧氣組成的，因此，白磷消耗完氧氣后剩余的氣體主要是氮氣；空氣中氧氣的體積分數(shù)為五分之一；當裝置冷卻后，由于裝置中的氧氣被消耗，氣壓減小，活塞再向左移動，停止在刻度4處；
②實驗成功的關鍵為白磷過量、反應充分、氣密性良好等，白磷過量是為了除盡氧氣；
（2）實驗原理是通過可燃物消耗氧氣使裝置內(nèi)氣壓減小，外界液體就可以等體積進入，從而測定出氧氣的體積．所以改進實驗要建立的此原理上．至于實驗出現(xiàn)的失敗，就與該原理有關，與是否能夠消耗氧氣有關，與能否完全消耗氧氣有關，與外界氣體能否有效進入有關，而在具體回答是要結合本題的環(huán)境來回．
答案：
（1）①產(chǎn)生大量白煙  磷+氧氣

點燃

五氧化二磷   4      減小    ②除盡氧氣
（2）木炭燃燒雖消耗了氧氣，但產(chǎn)生了新的氣體，致使集氣瓶內(nèi)氣體壓強沒在明顯變化

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、結論，難度比較小，是基礎性題目．