Question

某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如右圖．該同學的實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標記．
②在帶橡皮塞和導管的燃燒匙內裝入足量的紅磷，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，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）紅磷反應的文字表達式是

 

．
（2）該實驗中紅磷稍過量，目的是

 

．步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是

 

．
（3）該同學用此裝置測定的氧氣組成＜21%．試分析可能的原因（寫2條）：

 

，

 

．由本實驗還可推知氮氣的哪些性質？試寫出兩種：

 

．
（4）若將紅磷換成木炭，該實驗能否獲得成功

 

（填“能”或“否”）？理由是

 

．

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)實驗原理來書寫文字表達式；
（2）根據(jù)該實驗注意事項分析；根據(jù)紅磷的燃燒結合壓強知識分析，紅磷與氧氣反應生成固體，消耗了瓶內的氣體，壓強減小，外界大氣壓會壓著水進入集氣瓶；
（3）根據(jù)該實驗的注意事項來分析；根據(jù)實驗現(xiàn)象分析；
（4）測定空氣組成的實驗原理來分析．

解答：解：（1）磷與氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷；故填：磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；
（2）實驗的目的是測定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內外產生壓強差，水被吸入占據(jù)氧氣的空間，從而達到測定氧氣的目的，紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗；紅磷與氧氣反應，生成了五氧化二磷固體，所以會導致集氣瓶內壓強減小，水被壓入集氣瓶，進入的水量正好占據(jù)集氣瓶內氧氣的空間，約為集氣瓶體積的五分之一；故填：確保集氣瓶內的氧氣消耗盡；燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；
（3）實驗后發(fā)現(xiàn)氣體減少的體積小于五分之一，可能原因是紅磷不足量；裝置漏氣等；據(jù)實驗現(xiàn)象可得出空氣中氧氣的體積分數(shù)約為五分之一；剩余的氣體主要是氮氣，水進入瓶內占五分之一，不再繼續(xù)進入說明氮氣不能與紅磷反應，也不能溶于水或與水反應；故填：紅磷不足量；裝置漏氣；氮氣不溶于水；不與紅磷反應；
（4）若將紅磷換成炭粉，該實驗不能獲得成功，理由是：碳與氧氣反應，消耗氧氣，但同時又生成二氧化碳氣體，瓶中的壓強沒有減�。�故填：否；碳與氧氣反應，消耗氧氣，但同時又生成二氧化碳氣體，瓶中的壓強沒有減�。�

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、結論和注意事項，難度稍大．