Question

16．某同學(xué)設(shè)計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖．該同學(xué)的實驗步驟如下：①將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標記．②在帶橡皮塞和導(dǎo)管的燃燒匙內(nèi)裝入足量的紅磷，將導(dǎo)管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，
并立即伸入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞．③充分反應(yīng)后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾．
請回答下列問題：
（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是確保將集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗盡．
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處，發(fā)生此現(xiàn)象的原因是紅磷與氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷固體，消耗了瓶內(nèi)的氣體，壓強減小
（3）該實驗可推論出氮氣難（填“易”或“難”）溶于水和其化學(xué)性質(zhì)不活潑（填“活潑”或“不活潑”）的結(jié)論．
（4）若將紅磷換成炭粉，該實驗?zāi)芊瘾@得成功？為什么？不能，因為碳粉燃燒消耗掉氧氣同時又生成了二氧化碳等氣體，瓶內(nèi)壓強基本不變，水不倒流．
（5）“實驗結(jié)束時若發(fā)現(xiàn)進入瓶內(nèi)的水少于瓶內(nèi)空氣體積的五分之一，其可能的原因是ADF （填序號，下同），若發(fā)現(xiàn)進入瓶內(nèi)的水多于瓶內(nèi)空氣體積的五分之一，其可能的原因BC；
A．裝置漏氣  B．點燃紅磷后放進瓶內(nèi)及蓋好瓶塞的速度太慢 C．止水夾未夾緊
D．未冷卻到室溫就打開止水夾    E．紅磷過量    F．紅磷不足．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)該實驗注意事項分析；
（2）根據(jù)紅磷的燃燒現(xiàn)象、反應(yīng)結(jié)合壓強知識分析．紅磷與氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷固體，消耗了瓶內(nèi)的氣體，壓強減小，外界大氣壓會壓著水進入集氣瓶；
（3）根據(jù)集氣瓶內(nèi)剩余的氣體主要是氮氣分析氮氣的性質(zhì)；
（4）根據(jù)測定空氣中氧氣含量的實驗的原理分析；
（5）根據(jù)實驗的原理結(jié)合實驗注意事項分析．

解答 解：（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是：確保將集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗盡；故填：確保將集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗盡；
（2）由于紅磷與氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷固體，消耗了瓶內(nèi)的氣體，壓強減小，所以，打開止水夾后觀察到的現(xiàn)是：燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；
故填：燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；紅磷與氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷固體，消耗了瓶內(nèi)的氣體，壓強減��；
（3）由于集氣瓶內(nèi)剩余的氣體主要是氮氣，由此可知氮氣的性質(zhì)是難溶于水，不能燃燒、不支持燃燒等，化學(xué)性質(zhì)不活潑；故填：難；不活潑；
（4）若將紅磷換成炭粉，該實驗不能獲得成功，因為碳粉燃燒消耗掉氧氣同時又生成了二氧化碳等氣體，瓶內(nèi)壓強基本不變，水不倒流；故填：不能，因為碳粉燃燒消耗掉氧氣同時又生成了二氧化碳等氣體，瓶內(nèi)壓強基本不變，水不倒流；
（5）由于紅磷燃燒生成了五氧化二磷固體，消耗了氧氣，瓶內(nèi)的壓強減小；
A、裝置漏氣，使進入的水偏少，結(jié)果偏小；B．點燃紅磷后放進瓶內(nèi)及蓋好瓶塞的速度太慢，會使部分空氣溢出，導(dǎo)致氣體減少的多，結(jié)果偏大； C．止水夾未夾緊，會使部分空氣溢出，導(dǎo)致氣體減少的多，結(jié)果偏大；D．未冷卻到室溫就打開止水夾，使進入的水偏少，使結(jié)果偏��；    E．紅磷過量，會消耗氧氣充分，結(jié)果更準確；    F．紅磷不足，沒有把裝置中空氣中的氧氣盡可能的消耗，使結(jié)果偏��；因此偏小的原因有ADF，偏大的原因有BC；故填：ADF；BC．

點評 熟記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(jié)論和注意事項是解答這類題目的基礎(chǔ)．