Question

7．劉星同學(xué)學(xué)習(xí)了空氣組成后，在實驗室里進行了驗證，他設(shè)計了如圖實驗：
（1）實驗過程中，觀察到的現(xiàn)象是紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙．
（2）小明用上述實驗裝置進行驗證時，發(fā)現(xiàn)進入集氣瓶的水不到瓶容積的$\frac{1}{5}$．經(jīng)過認(rèn)真分析，小明發(fā)現(xiàn)實驗失敗的原因可能是紅磷的量不足．
實驗反思：（3）實驗完畢集氣瓶內(nèi)剩余氣體主要是氮氣，同時說明該種氣體具有不燃燒、不支持燃燒，不易溶于水性質(zhì)．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)紅磷燃燒的實驗現(xiàn)象及反應(yīng)的情況解決即可．
（2）題目要求分析可能造成測量結(jié)果小于$\frac{1}{5}$的原因，不僅僅是產(chǎn)生誤差，而是強調(diào)小于$\frac{1}{5}$，所以要圍繞偏低的各種可能進行分析．
（3）利用氧氣與紅磷反應(yīng)但氮氣不反應(yīng)分析氮氣不燃燒、不支持燃燒的性質(zhì)；氮氣無色（或不易或難溶于水）．

解答 解：（1）紅磷能夠與氧氣反應(yīng)生成白色的五氧化二磷小顆粒，該反應(yīng)的化學(xué)式表達式為P+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$P₂O₅，實驗中觀察到的現(xiàn)象是：紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙；
空氣中氧氣含量的測定，對實驗的成敗注意事項為：要保證藥品過量，要保證裝置的氣密性良好，同時一定要等到溫度恢復(fù)到室溫再打開止水夾讓外界液體進入裝置內(nèi)．
所以在分析造成裝置造成結(jié)果小于$\frac{1}{5}$時，要考慮藥品的量可能不足造成沒有將氧氣完全消耗，同時要考慮裝置在藥品的足夠的情況下因為氣密性不好，導(dǎo)致液體不能等體積進入而引起結(jié)果偏低以及溫度對實驗結(jié)果的影響．
（2）空氣中氧氣含量的測定，對實驗的成敗注意事項為：要保證藥品過量，要保證裝置的氣密性良好，同時一定要等到溫度恢復(fù)到室溫再打開止水夾讓外界液體進入裝置內(nèi)．
所以在分析造成裝置造成結(jié)果小于$\frac{1}{5}$時，要考慮藥品的量可能不足造成沒有將氧氣完全消耗，同時要考慮裝置在藥品的足夠的情況下因為氣密性不好，導(dǎo)致液體不能等體積進入而引起結(jié)果偏低以及溫度對實驗結(jié)果的影響．
（3）實驗完畢集氣瓶內(nèi)剩余氣體主要是氮氣；分析實驗結(jié)果，可推測出氮氣的①物理性質(zhì)：無色（或 不易或難溶于水）；
②化學(xué)性質(zhì)：不能燃燒（或不支持燃燒或 化學(xué)性質(zhì)不活潑或紅磷不能在氮氣中燃燒等）．
故答案為：（1）紅磷劇烈燃燒，產(chǎn)生大量白煙；
（2）紅磷的量不足（或裝置漏氣；沒等裝置冷卻就打開了彈簧夾）；
（3）氮氣；不燃燒、不支持燃燒，不易溶于水．

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(jié)論和注意事項，屬于常規(guī)性實驗考查題．