Question

某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖所示．該同學的實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分為5等分，并做好標記；
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）該實驗中紅磷需稍過量，目的是：

把集氣瓶中的氧氣完全消耗

，點燃紅磷時能看到的現(xiàn)象是

紅磷劇烈地燃燒，放出大量的熱，產(chǎn)生大量白煙

，寫出紅磷燃燒的文字表達式，該反應屬于

化合

反應．
（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，進入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一

，由此可得出空氣中氧氣的體積分數(shù)約為

20%

．
（3）本實驗體現(xiàn)了氮氣具有的性質(zhì)是：

不溶于水，不能燃燒，不支持燃燒

．
（4）小江通過本實驗測得氧氣大于空氣體積的

1

5

，則可能的原因有哪些？（答出一點即可）．

Answer 1

分析：（1）紅磷在氧氣中能夠劇烈地燃燒，放出大量的熱，產(chǎn)生大量的白煙；
（2）當集氣瓶中的氧氣消耗后，冷卻到室溫時，壓強減小，在外界大氣壓的作用下，水進入集氣瓶；
（3）氮氣不溶于水，不能燃燒，不支持燃燒；
（4）如果操作不當，可能會得出錯誤的結(jié)論．

解答：解：（1）為了把集氣瓶中的氧氣耗盡，紅磷應該過量；紅磷燃燒時，放出大量的熱，產(chǎn)生大量白煙．
故填：把集氣瓶中的氧氣完全消耗；紅磷劇烈地燃燒，放出大量的熱，產(chǎn)生大量白煙．
紅磷燃燒能生成五氧化二磷，文字表達式為：紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；
紅磷和氧氣反應生成一種物質(zhì)，屬于化合反應．
故填：化合．
（2）待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾時，水進入集氣瓶，進入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一，說明空氣中氧氣的體積分數(shù)約為20%．
故填：水進入集氣瓶，進入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一；20%．
（3）本實驗體現(xiàn)了氮氣具有的性質(zhì)是：不溶于水，不能燃燒，不支持燃燒．
故填：不溶于水，不能燃燒，不支持燃燒．
（4）通過本實驗測得氧氣大于空氣體積的l/5，則可能的原因有：點燃紅磷后伸入集氣瓶時沒有迅速塞緊橡皮塞，導致一部分受熱膨脹逸出，使得集氣瓶內(nèi)減少的氣體體積超過了五分之一．

點評：化學實驗現(xiàn)象是化學實驗最突出、最鮮明的部分，也是進行分析推理得出結(jié)論的依據(jù)，掌握物質(zhì)的性質(zhì)和相互之間的反應關系，有助于提高觀察實驗、進行實驗的能力．