Question

某同學(xué)設(shè)計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖．該同學(xué)的實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分為5等分，并作好標(biāo)記．
②在帶橡膠塞和導(dǎo)管的燃燒匙內(nèi)裝入足量的紅磷；將導(dǎo)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)，塞緊橡膠塞．
③充分反應(yīng)后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾．請回答下列問題：
（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是：______．
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是______，由此可得出空氣中氧氣的體積約為______．
（3）寫出紅磷燃燒的化學(xué)方程式：______．
（4）寫出碳燃燒的化學(xué)方程式：______，結(jié)合化學(xué)方程式回答能否用木炭代替紅磷完成上述探究實驗：______（填“可以”或“不可以”），原因是______．

Answer 1

解：（1）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(nèi)外產(chǎn)生壓強差，水被吸入占據(jù)氧氣的空間，從而達(dá)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；
（2）紅磷與氧氣反應(yīng)，生成了五氧化二磷固體，所以會導(dǎo)致集氣瓶內(nèi)壓強減小，水被壓入集氣瓶，進(jìn)入的水量正好占據(jù)集氣瓶內(nèi)氧氣的空間，約為集氣瓶體積的五分之一；據(jù)實驗現(xiàn)象可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為五分之一；
（3）紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O₂2P₂O₅；
（4）碳在氧氣中燃燒生成了二氧化碳，故可以寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：C+O₂CO₂；木炭燃燒生成了二氧化碳?xì)怏w，不能使瓶中壓強出現(xiàn)明顯的變化，所以實驗失��；
故答案為：（1）確保集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗盡；
（2）燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；五分之一；
（3）4P+5O₂2P₂O₅；
（4）C+O₂CO₂；木炭燃燒生成了二氧化碳?xì)怏w，不能使瓶中壓強出現(xiàn)明顯的變化．
分析：（1）根據(jù)該實驗注意事項分析；
（2）根據(jù)紅磷的燃燒結(jié)合壓強知識分析，紅磷與氧氣反應(yīng)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(jìn)入集氣瓶；根據(jù)實驗現(xiàn)象分析；
（3）首先根據(jù)反應(yīng)原理找出反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件，根據(jù)化學(xué)方程式的書寫方法、步驟進(jìn)行書寫即可；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式的書寫方法、步驟進(jìn)行書寫即可；根據(jù)木炭燃燒的產(chǎn)物結(jié)合壓強知識進(jìn)行解答．
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)．