Question

為了測定空氣的成分，同學們按如圖裝置進行了實驗．
（1）將燃燒匙中過量的紅磷點燃后，伸入集氣瓶中．能觀察到的現(xiàn)象是

 

，
寫出該反應的文字表達式

 

．過量紅磷的作用是

 

．
（2）反應停止后，待集氣瓶冷卻后打開止水夾，燒杯中的水會

 

，
達到集氣瓶中氣體體積的

 

為止．
（3）除了可以得出氧氣約占空氣體積

1

5

的結論外，還可以得出有關氮氣性質的哪些結論？
（4）某同學實驗后的得出的結論是空氣中氧氣體積小于空氣體積的

1

5

，可能是實驗操作中什么環(huán)節(jié)出了問題？
（5）某同學實驗后的得出的結論是空氣中氧氣體積大于空氣體積的

1

5

，可能是實驗操作中什么環(huán)節(jié)出了問題？
（6）燃燒匙中放點燃的木炭，可以得到氧氣約占空氣體積

1

5

的結論嗎？為什么？

Answer 1

考點：空氣組成的測定,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）根據紅磷的燃燒及實驗的目的分析回答；
（2）根據瓶內壓強的變化及空氣中氧氣的含量分析回答；
（3）根據實驗現(xiàn)象來分析氮氣的性質；
（4）根據測定空氣中氧氣的體積分數的實驗原理、裝置的特點、實驗注意事項等，分析造成測得氧氣的體積分數小于五分之一的因素可能有：1、裝置是否漏氣；2、紅磷的用量是否充足；3、裝置是否冷卻到室溫等；
（5）造成測得氧氣的體積分數大于五分之一的因素可以從以下兩各方面考慮：止水夾有沒有夾緊；燃燒匙伸入是否過慢等，可以根據這幾個方面來分析并解答；
（6）根據測定原理分析，產生的二氧化碳是氣體．

解答：解：（1）將燃燒匙中過量的紅磷點燃后，伸入集氣瓶中，能觀察到的現(xiàn)象是：紅磷燃燒，產生大量白煙，放出熱量，要測定空氣中氧氣的含量，必需將氧氣全部消耗掉．所以過量紅磷的作用是：消耗完集氣瓶中的氧氣；答案為：發(fā)黃光，冒白煙，放出熱量；磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；耗盡集氣瓶內的氧氣；
（2）由于紅磷燃燒消耗了氧氣，瓶內壓強減小，氧氣約占空氣體積的

1

5

，所以，反應停止后，待集氣瓶冷卻后打開止水夾，燒杯中的水會沿著導管進入集氣瓶，達到集氣瓶中氣體體積的

1

5

為止；答案為：進入集氣瓶；

1

5

；
（3）實驗中當裝置內進入水以后，氮氣依然能夠存在這就說明氮氣是不溶于水的也不和水反應．另外在紅磷和氧氣反應的過程中，氮氣沒有被消耗，所以氮氣不和氧氣、紅磷反應；答案為：難溶于水，化學性質不活潑；
（4）在測定空氣中氧氣的體積分數時：裝置的氣密性要好；為了要耗盡瓶中的氧氣，紅磷必須是足量的；氣體的體積受到溫度的影響，要等到裝置冷卻至室溫，再打開了彈簧夾等；答案為：紅磷不足；裝置漏氣；沒有等到冷卻，打開彈簧夾等；
（5）若沒有將彈簧夾夾緊，會導致實驗中裝置內的氣體受熱膨脹而逸出，因此測得氧氣的體積分數大于五分之一；還可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內部分空氣受熱逸出，因此測定氧氣體積分數增大；答案為：實驗中沒有將彈簧夾夾緊或插入燃燒匙太慢等；
（6）用木炭不能得到準確的結論，因為碳燃燒產物是二氧化碳氣體，不能使瓶內的氣壓減小，因而水就基本不會吸入；答案為：不能；木炭燃燒產生二氧化碳是氣體．

點評：本題主要考查用紅磷測定空氣里氧氣含量的實驗原理、操作步驟、實驗現(xiàn)象、實驗結論和注意事項等，通過本題的練習，不僅要知道造成測得氧氣的體積分數小于五分之一的原因，還要知道造成測得氧氣的體積分數大于五分之一的原因：①彈簧夾沒夾緊，紅磷燃燒時空氣外逸；②燃燒匙伸入集氣瓶過慢，集氣瓶中空氣外逸等．