Question

11．按如圖組裝儀器，關閉止水夾，通電使紅磷燃燒．請回答下列問題：
（1）實驗完畢后，集氣瓶中剩余的氣體主要是氮氣；
（2）燃燒的現象是產生黃白色火焰，產生大量白煙，放出熱量；
（3）紅磷燃燒一段時間后，自動熄滅了，你認為原因是集氣瓶內的氧氣已消耗完；
（4）冷卻到室溫后，松開止水夾，你觀察到的現象為燒杯中的水倒流入集氣瓶中，約占瓶容積的$\frac{1}{5}$；
（5）該反應的文字表達式：紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（6）實驗完畢后，若進入集氣瓶中的水的體積不到其容積的$\frac{1}{5}$，你認為可能的原因是裝置氣密性不好．（只寫一條）

Answer 1

分析 本題是用紅磷測定空氣中氧氣的含量，本探究實驗一般要注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②所用藥品紅磷的量，必須是足量；③讀數時一定要冷卻到原溫度；④生成物的狀態(tài)一般要求是固態(tài)等．紅磷與空氣中的氧氣反應生成五氧化二磷，燃燒的現象是：產生黃白色火焰，產生大量白煙，放出熱量．剩余的氣體主要是氮氣，可以得出氮氣的一些性質：無色無味的氣體，難溶于水，即不能燃燒也不能支持燃燒等．

解答 解：（1）因為空氣的主要成分為氮氣和氧氣，故實驗完畢后，集氣瓶中剩余的氣體主要是氮氣；
（2）紅磷燃燒的現象是：產生黃白色火焰，產生大量白煙，放出熱量．故答案為：產生黃白色火焰，產生大量白煙，放出熱量；
（3）紅磷燃燒一段時間后，自動熄滅了，說明氧氣已經充分反應了，故答案為：集氣瓶內的氧氣已消耗完；
（4）反應結束后，內外產生壓強差，冷卻到室溫后，松開止水夾，現象是燒杯里的水倒吸到集氣瓶內，集氣瓶中的水約占集氣瓶容積五分之一．故答案為：燒杯里的水倒吸到集氣瓶內，集氣瓶中的水約占集氣瓶容積五分之一；
（5）紅磷與空氣中的氧氣在點燃的條件下反應，生成五氧化二磷，故答案為：紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（5）實驗完畢后，若進入集氣瓶中的水的體積不到其容積的$\frac{1}{5}$，可能的原因是裝置氣密性不好、紅磷的量不足等．
故答案為：
（1）氮氣；
（2）產生黃白色火焰，產生大量白煙，放出熱量；
（3）集氣瓶內的氧氣已消耗完；
（4）燒杯中的水倒流入集氣瓶中，約占瓶容積的$\frac{1}{5}$
（5）紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷
（6）裝置氣密性不好．（只寫一條，答案合理給分）

點評 本考點是測定氧氣在空氣中的體積分數，屬于實驗方法和過程的探究．這類探究實驗中要注意以下幾點：①裝置的嚴密性②所用藥品的量③生成物的狀態(tài)④讀數時要冷卻到原溫度等．要具體問題具體分析，根據設計的步驟中不同的現象去思考，從而得出正確的結論．本考點經常出現在填空題和實驗題中．