Question

【題目】在“空氣中氧氣含量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)探究中，甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

在燃燒匙內(nèi)盛過(guò)量紅磷，點(diǎn)燃后立即插入集氣瓶?jī)?nèi)，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開(kāi)鐵夾。（實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示）回答下列問(wèn)題：

①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到的主要現(xiàn)象是_________，反應(yīng)的文字表達(dá)式是_____________。

②待燒杯中的水不能再進(jìn)入集氣瓶后，打開(kāi)橡膠塞，將集氣瓶中的水全部倒入量筒中，測(cè)得其中水的體積為76ml。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前設(shè)法準(zhǔn)確地測(cè)定了集氣瓶的容積為400mL。則該同學(xué)測(cè)得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為________％。與理論值21%相比較，產(chǎn)生誤差的原因很可能是___________________（要求答出兩種），該同學(xué)測(cè)定集氣瓶容積的最簡(jiǎn)單方法是：_________________________。

③乙同學(xué)也設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，裝置和操作同上，只不過(guò)用木炭代替了紅磷。當(dāng)木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開(kāi)鐵夾后，水能否進(jìn)入集氣瓶？_________，為什么？______。

④這個(gè)實(shí)驗(yàn)除了可以得出氧氣約占空氣體積的1/5的結(jié)論外，還可能推論出氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)是:_______； 氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)是__________________________。

Answer 1

【答案】 紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙；燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶中，水的體積約占集氣瓶容積的1/5 紅磷＋氧氣五氧化二磷 19 （1）紅磷量不足；（2）裝置漏氣；（3）沒(méi)有等到裝置冷卻就打開(kāi)彈簧夾；（4）燒杯中的水不足或?qū)Ч苌烊胨�中過(guò)短 （任選兩種） 將集氣瓶裝滿水，然后將水全部倒入量筒中，測(cè)得水的體積即是集氣瓶容積 不能 木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，瓶?jī)?nèi)氣壓不會(huì)減小 氮?dú)怆y溶于水 氮?dú)獠恢С秩紵?/span>

【解析】保證本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是：裝置的氣密性要好；紅磷要足量；要冷卻到室溫再讀數(shù)。紅磷燃燒的現(xiàn)象是：發(fā)黃光、放熱、冒出大量白煙；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，打開(kāi)止水夾，水倒吸進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶容積的五分之一；用木炭代替紅磷，水不會(huì)進(jìn)入集氣瓶，因?yàn)樘寂c氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，內(nèi)外沒(méi)有產(chǎn)生壓強(qiáng)差；

解：①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到的主要現(xiàn)象是：紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙；燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶中，水的體積約占集氣瓶容積的1/5 ；反應(yīng)的文字表達(dá)式是：紅磷＋氧氣 五氧化二磷；

②則該同學(xué)測(cè)得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為： =19％；與理論值21%相比較，產(chǎn)生誤差的原因很可能是：①紅磷的量不足；②裝置氣密性不好(其他合理答案均可)；該同學(xué)測(cè)定集氣瓶容積的最簡(jiǎn)單方法是：將集氣瓶裝滿水，然后將水全部倒入量筒中，測(cè)得水的體積即是集氣瓶容積；

③用木炭代替紅磷，水不會(huì)進(jìn)入集氣瓶，因?yàn)樘寂c氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，內(nèi)外沒(méi)有產(chǎn)生壓強(qiáng)差；

④物理性質(zhì)：無(wú)色(或難溶于水等合理答案均可)

化學(xué)性質(zhì)：不能與紅磷反應(yīng)(或沒(méi)有助燃性等合理答案均可)。