Question

9．在“空氣中氧氣含量測(cè)定”的實(shí)驗(yàn)探究中．甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：在燃燒匙內(nèi)盛過量紅磷，點(diǎn)燃后立即插入集氣瓶?jī)?nèi)．塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫．打開鐵夾，水注入集氣瓶．回答下列問題．
（1）該實(shí)驗(yàn)中紅磷需稍過量，目的是消耗完集氣瓶中的氧氣．
（2）待燃燒停止、冷卻后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)水面最終接近刻度$\frac{1}{5}$處．由此可知氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．
（3）若將紅磷換成炭粉，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊瘾@得成功？不能（填“能”或“不能”）．理由是反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w．
（4）實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的$\frac{1}{5}$，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的可能原因（寫2條）      
①裝置漏氣 ②紅磷不足或沒有冷卻到室溫就打開止水夾
（5）由本實(shí)驗(yàn)還可以推測(cè)氮?dú)獾男再|(zhì)有（任寫一種）：氮?dú)獠蝗紵�，也不支持燃燒�?

Answer 1

分析 （1）紅磷過量，能將瓶?jī)?nèi)的氧氣全部消耗掉．
（2）根據(jù)紅磷與氧氣反應(yīng)生成固體五氧化二磷，瓶?jī)?nèi)氧氣消耗，壓強(qiáng)降低，在外界大氣壓的作用下，水進(jìn)入集氣瓶進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)測(cè)定的原理來分析；
（4）利用紅磷燃燒測(cè)定空氣中氧氣的含量時(shí)，如果操作不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定的結(jié)果不準(zhǔn)確；
（5）實(shí)驗(yàn)中當(dāng)裝置內(nèi)進(jìn)入水以后，氮?dú)庖廊荒軌虼嬖谶@就說明氮?dú)馐遣蝗苡谒�的也不和水反�?yīng)，另外在紅磷和氧氣反應(yīng)的過程中，氮?dú)鉀]有被消耗，所以氮?dú)獠缓脱鯕�、紅磷反應(yīng)．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)中紅磷需稍過量，目的是：將集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣全部消耗掉；故填：消耗完集氣瓶中的氧氣；
（2）紅磷與氧氣反應(yīng)生成固體五氧化二磷，瓶?jī)?nèi)氧氣消耗，壓強(qiáng)降低，在外界大氣壓的作用下，水進(jìn)入集氣瓶，所以待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，瓶?jī)?nèi)水面最終上升約至1刻度處．由此可知氧氣約占空氣總體積的五分之一；故填：$\frac{1}{5}$；
（3）若將紅磷換成炭粉，該實(shí)驗(yàn)不能獲得成功，理由是燃燒生成氣體，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)不變．故填：不能，反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w；
（4）如果裝置漏氣，紅磷不足，沒有冷卻到室溫就打開止水夾，都能夠?qū)е逻M(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的五分之一．
故填：裝置漏氣；紅磷不足或沒有冷卻到室溫就打開止水夾；
（5）實(shí)驗(yàn)中當(dāng)裝置內(nèi)進(jìn)入水以后，氮?dú)庖廊荒軌虼嬖谶@就說明氮?dú)馐遣蝗苡谒�的也不和水反�?yīng)，另外在紅磷和氧氣反應(yīng)的過程中，氮?dú)鉀]有被消耗，所以氮?dú)獠缓脱鯕�、紅磷反應(yīng)，可以概括為性質(zhì)穩(wěn)定，當(dāng)然也可以分開敘述，就是不和氧氣反應(yīng)，不支持燃燒等．故填：氮?dú)獠蝗紵�，也不支持燃燒�?/p>

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查用紅磷測(cè)定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，難度稍大．