Question

5．使用紅磷燃燒的方法測(cè)定空氣中氧氣的含量：
（1）寫出紅磷在空氣中燃燒的化學(xué)方程式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）在集氣瓶中加入少量水，并將水面上方空間分成5等份，如圖裝置所示．待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，瓶?jī)?nèi)水面最終上升約至1刻度處．由此可知氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．
（3）實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)測(cè)定空氣中氧氣含量偏低，造成這種結(jié)果的可能原因是：紅磷不足（或裝置漏氣等）（填一種即可）．
（4）由實(shí)驗(yàn)可知集氣瓶?jī)?nèi)剩余氣體具有怎樣的性質(zhì)？（答兩條）既不溶于水、也不和水反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）從紅磷在空氣中燃燒，其實(shí)質(zhì)是紅磷和空氣中的氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成五氧化二磷去分析解答；
（2）從測(cè)定空氣中氧氣的含量實(shí)驗(yàn)原理去分析解答；
（3）從如果所用紅磷的量不足，造成瓶?jī)?nèi)空氣中的氧氣沒(méi)有完全被消耗，所以會(huì)使所測(cè)得的氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏小去分析解答；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象分析剩余的氣體具有的性質(zhì)；

解答 解：（1）紅磷在空氣中燃燒，其實(shí)質(zhì)是紅磷和空氣中的氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成五氧化二磷，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；故答案為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）測(cè)定空氣中氧氣的含量實(shí)驗(yàn)原理：利用紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使左邊集氣瓶?jī)?nèi)氣體體積變小，壓強(qiáng)變小，從而在外部大氣壓的作用下使燒杯內(nèi)的水進(jìn)入集氣瓶，通過(guò)測(cè)量進(jìn)入集氣瓶中水的量來(lái)確定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．由于“將水面上方空間分成5等份，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”，可得也氧氣約占空氣體積的 $\frac{1}{5}$；故答案為：$\frac{1}{5}$；
（3）如果所用紅磷的量不足，造成瓶?jī)?nèi)空氣中的氧氣沒(méi)有完全被消耗，所以會(huì)使所測(cè)得的氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏�。�
（4）實(shí)驗(yàn)中瓶中的氧氣被消耗，依據(jù)實(shí)驗(yàn)中氧氣耗盡后紅磷不能繼續(xù)燃燒，且打開止水夾后水進(jìn)入到集氣瓶中與剩余固體共存可知剩余氣體具有以下性質(zhì)：不燃燒也不支持燃燒，不易溶于水；
答案：
（1）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅     
（2）$\frac{1}{5}$
（3）紅磷不足（或裝置漏氣等）
 （4）既不溶于水，也不和水反應(yīng)

點(diǎn)評(píng) 紅磷在空氣中燃燒，其實(shí)質(zhì)是紅磷和空氣中的氧氣反應(yīng)，故其反應(yīng)物應(yīng)為：紅磷和氧氣而不是紅磷和空氣．