Question

16．某同學用圖裝置測定空氣中氧氣的體積分數(shù)．請你填寫有關空格，并與同學交流．
（1）該實驗中，紅磷需稍過量，目的是與空氣中的氧氣充分反應
；．該物質燃燒反應的符號表達式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）待該物質熄滅并冷卻后，打開彈簧夾觀察到的現(xiàn)象是水倒吸進入集氣瓶，約占集氣瓶體積的五分之一；出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是磷與氧氣反應，消耗了空氣中的氧氣，使內(nèi)外產(chǎn)生壓強差；為什么要“待該物質熄滅并冷卻后，打開彈簧夾”因為溫度高，壓強大．如果集氣瓶沒有充分冷卻，會造成水倒流量少甚至無法倒流，使結果偏小
（3）實驗后發(fā)現(xiàn)測定出的空氣中氧氣的體積分數(shù)低于$\frac{1}{5}$，這可能是由哪幾種原因引起的？沒有冷卻至室溫，就打開彈簧夾；裝置氣密性不夠好；紅磷量不足，集氣瓶中的氧氣沒有消耗完
（4）若（3）實驗后發(fā)現(xiàn)測定出的空氣中氧氣的體積分數(shù)大于$\frac{1}{5}$，這可能是由哪幾種原因引起的？燃燒的紅磷剛插入集氣瓶時沒有塞緊，燃燒一段時間后再塞緊；沒有先用彈簧夾夾緊橡皮管；導氣管中的氧氣參與了反應等
（5）由本實驗還可以推測氮氣的性質有難溶于水；不能燃燒，也不能支持燃燒．
（6）若將紅磷換成碳粉，該實驗能否獲得成功？否（填能或否）理由是木炭燃燒會生成二氧化碳氣體，二氧化碳占據(jù)了消耗掉的氧氣空間，所以實驗會失�。�

Answer 1

分析 要使本實驗成功，必須注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②紅磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)．還要注意紅磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象：發(fā)黃光、放出熱量、冒出大量的白煙．該實驗中，磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，紅磷需稍過量的目的是：與空氣中的氧氣充分反應；觀察到的現(xiàn)象是：水倒吸進入集氣瓶，約占集氣瓶體積的五分之一，因為磷與氧氣反應，消耗了空氣中的氧氣，使內(nèi)外產(chǎn)生壓強差．

解答 解：（1）該實驗中，磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，紅磷需稍過量的目的是：與空氣中的氧氣充分反應；故答案為：與空氣中的氧氣充分反應；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）觀察到的現(xiàn)象是：水倒吸進入集氣瓶，約占集氣瓶體積的五分之一，因為磷與氧氣反應，消耗了空氣中的氧氣，使內(nèi)外產(chǎn)生壓強差；要待紅磷熄滅并冷卻后再打開彈簧夾，因為氣體具有熱脹冷縮的性質，溫度高，壓強大，集氣瓶沒有充分冷卻會造成水倒流量少甚至無法倒流，造成測量結果偏�。�
故答案為：水倒吸進入集氣瓶，約占集氣瓶體積的五分之一；磷與氧氣反應，消耗了空氣中的氧氣，使內(nèi)外產(chǎn)生壓強差；因為溫度高，壓強大．如果集氣瓶沒有充分冷卻，會造成水倒流量少甚至無法倒流，使結果偏小；
（3）造成進入水的體積少的原因：裝置漏氣、紅磷量不足沒有把瓶內(nèi)氧氣消耗完，沒有冷卻到室溫就打開了止水夾；故答案為：沒有冷卻至室溫，就打開彈簧夾；裝置氣密性不夠好；紅磷量不足，集氣瓶中的氧氣沒有消耗完；
（4）測定出的空氣中氧氣的體積分數(shù)大于1/5，即從瓶中出來一些氣體，由于磷燃燒放熱，由于集氣瓶的瓶塞沒有塞緊，瓶內(nèi)空氣有部分被趕了出來；或者沒有先用彈簧夾夾緊橡皮管，磷燃燒時有部分空氣沿著導管出來了；故答案為：燃燒的紅磷剛插入集氣瓶時沒有塞緊，燃燒一段時間后再塞緊；沒有先用彈簧夾夾緊橡皮管；導氣管中的氧氣參與了反應等；
（5）由于水進入后氮氣沒有減少，磷燃燒時沒有消耗氮氣，所以說明氮氣具有難溶于水，既不能夠燃燒也不支持燃燒的性質；故答案為：難溶于水；不能燃燒，也不能支持燃燒；
（6）木炭燃燒生成二氧化碳氣體，占據(jù)了消耗掉的氧氣的空間，因此不可以采用碳代替紅磷；
故答案為：否；木炭燃燒會生成二氧化碳氣體，二氧化碳占據(jù)了消耗掉的氧氣空間，所以實驗會失�。�

點評 本考點考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實驗方案的評價，對實驗方案進行評價是近幾年中考的一個重點．評價包括對實驗方案的評價、實驗過程的評價、實驗結論的評價等，要認真把握．