Question

15．探究空氣中氧氣含量的實驗（如圖所示），回答下列問題：
（1）標號為①的儀器的名稱是：燃燒匙．
（2）甲同學點燃紅磷，該反應的化學式表達式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
該測定結果是：空氣中氧氣含量比正常值有較明顯的偏小，請寫
出一種可能導致該結果的原因：裝置氣密性不好（紅磷量不足、沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾）．
（3）實驗結束后，集氣瓶中剩余的氣體主要是氮氣，且瓶內水面上升到一定
高度后不再上升了，由此分析說明，氮氣具有的一個物理性質：難溶于水．
（4）乙同學探究能否用鎂條代替紅磷．將鎂條點燃后迅速伸入盛有氮氣的集氣瓶中，發(fā)現(xiàn)鎂條劇烈燃燒，發(fā)出白光，放熱，產生一種叫氮化鎂的粉末．你認為不能（填“能”或“不能”）用鎂條代替紅磷完成該實驗，原因是鎂和空氣中的氧氣、氮氣都能發(fā)生化學反應．若用鎂代替紅磷實驗，進入集氣瓶中水的體積會大于（填“大于”或“小于”或“等于”）瓶內空氣體積的1/5．
（5）下列有關測定空氣中氧氣含量實驗說法正確的是CD（填字母）
A．實驗中紅磷的量用得越多，水位上升越高
B．本實驗可以證明空氣中含有N₂、O₂、CO₂和稀有氣體
C．選用紅磷的原因，是因為它只能與空氣中的氧氣反應，且生成物為固體
D．集氣瓶底部有少量水，既能吸收反應的生成物，又可以防止灼熱的生成物炸裂集氣瓶．

Answer 1

分析 （1）根據實驗室常用儀器解答；
（2）根據紅磷在空氣中能夠劇烈地燃燒，放出大量的熱，產生大量的白煙；紅磷不足、裝置漏氣、點燃后沒有迅速伸入集氣瓶并塞緊橡皮塞、沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾等都可以使測定的結果不準確；
（3）氮氣不溶于水，化學性質不活潑，一般情況下不能和其它物質發(fā)生化學反應；
（4）根據鎂條燃燒不但消耗氧氣也消耗氮氣，這樣會使氣體減少的總量要大于容器體積的五分之一，而使結果偏大，故不能用鎂進行實驗解答；
（5）A、氧氣約占空氣總體積的五分之一；
B、通過實驗可以證明空氣中氧氣的含量；
C、點燃條件下，紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷；
D、根據集氣瓶底部有少量水的作用解答．

解答 解：（1）根據實驗室常用儀器可知：①燃燒匙；
（2）紅磷在空氣中能夠劇烈地燃燒，生成五氧化二磷，該反應的化學式表達式為：4P+5O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$ 2P₂O₅；該測定結果是：空氣中氧氣含量比正常值有較明顯的偏小，可能是：裝置氣密性不好（紅磷量不足、沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾）；
（3）實驗結束后，集氣瓶中剩余的氣體主要是氮氣，且瓶內水面上升到一定高度后不再上升了，由此分析說明，氮氣具有的一個物理性質：難溶于水；
（4）鎂條燃燒不但消耗氧氣也消耗氮氣，這樣會使氣體減少的總量要大于容器體積的五分之一，而使結果偏大，故不能用鎂進行實驗；
（5）A、集氣瓶中的氧氣的量是一定的，反應需要的紅磷的量也是一定的，最終進入集氣瓶中的水也是一定的，并不是燃燒匙中的紅磷越多，水位上升越高，該選項說法不正確；
B、本實驗可以證明空氣中氧氣的含量，但是不能證明空氣中含有氮氣、氧氣、二氧化碳和稀有氣體等，該選項說法不正確；
C、選用紅磷是因為反應可以耗盡氧氣，生成固態(tài)的五氧化二磷，該選項說法正確；
D、集氣瓶底部有少量水，既能吸收反應的生成物，又可以防止灼熱的生成物炸裂集氣瓶，該選項說法正確．
答案：
（1）燃燒匙；
 （2）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；裝置氣密性不好（紅磷量不足、沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾）；
（3）難溶于水；
（4）不能；鎂和空氣中的氧氣、氮氣都能發(fā)生化學反應；大于；
（5）CD．

點評 化學實驗現(xiàn)象是化學實驗最突出、最鮮明的部分，也是進行分析推理得出結論的依據，掌握物質的性質和相互之間的反應關系，并有助于提高觀察、實驗能力．