Question

17．“空氣中氧氣體積分數(shù)的測定”有多種方法，請按要求回答下列問題：
在燃燒匙內盛過量紅磷，點燃紅磷后立即插入集氣瓶內，塞緊橡皮塞，紅磷燃燒的現(xiàn)象是產生大量白煙，放熱，其反應的化學方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾，觀察到的現(xiàn)象是水進入瓶內，液面至刻度“1”處；該實驗除了得出氧氣在空氣中的體積分數(shù)之外，還能得出氮氣具有的性質是化學性質不活潑；（任寫一點）；
若測得空氣中氧氣的體積分數(shù)約為$\frac{1}{7}$，則可能的原因是紅磷量不足；（任寫一點）．若測得的氧氣含量偏大，原因可能是止水夾沒有夾緊．

Answer 1

分析 利用紅磷能與氧氣反應而不與空氣中其它氣體成分發(fā)生反應，經過過量紅磷的完全燃燒使瓶內空氣中氧氣完全消耗而使氣體體積減小，打開橡皮塞后進行瓶內水的體積即燃燒所消耗氧氣的體積，從而測定出空氣中氧氣所占體積比．該實驗也說明了氮氣不易溶于水、不與紅磷反應等，實驗中若冷卻不充分或紅磷量不足等等都可能導致所測得氣體體積小于$\frac{1}{5}$．

解答 解：
紅磷燃燒產生大量白煙，放熱；其反應的化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
充分反應后，冷卻到室溫，打開止水夾，瓶內氣體的減少而使壓強減小，燒杯中水進行瓶中補充氧氣所占的體積，即進行水的體積為原來氧氣的體積；
瓶內剩余氣體主要為氮氣，進行的水體積只占瓶容積的$\frac{1}{5}$，可判斷剩余的氮氣不易溶于水，紅磷也不能與氮氣發(fā)生反應，可判斷氮氣化學性質不活潑；
如果紅磷量不足而不能完全消耗氧氣，燃燒后未完全冷卻而剩余氣體仍膨脹等，會出現(xiàn)最終氣體減少的體積小于$\frac{1}{5}$；若測得的氧氣含量偏大，原因可能是止水夾沒有夾緊；
答案：產生大量白煙，放熱；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．水進入瓶內，液面至刻度“1”處；化學性質不活潑；止水夾沒有夾緊

點評 本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結論和注意事項，難度稍大．