Question

9．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示．該實(shí)驗(yàn)中，紅磷需稍過量，待燃燒停止，裝置冷卻后，打開止水夾，觀察燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，瓶內(nèi)水面最終接近刻度$\frac{1}{5}$處．由此可知，氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．
（1）由本實(shí)驗(yàn)還可推知氮?dú)獾哪男┬再|(zhì)？試寫出其中的一條物理性質(zhì)難溶于水 和化學(xué)性質(zhì)不支持燃燒．
（2）若將紅磷換成炭粉，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒�？否（填“能”或“否”）�?br />（3）若進(jìn)入瓶中的水的高度略大于$\frac{1}{5}$刻度，則可能的原因是什么？點(diǎn)燃紅磷后沒有迅速伸入瓶中，而是在瓶中停留時(shí)間過長．

Answer 1

分析 本題是測(cè)定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因?yàn)榱兹紵�生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，從而得到正確的結(jié)論．因此在選擇可燃物時(shí)，必須考慮到：燃燒的條件；生成物的狀態(tài)；不與空氣中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)．保證本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)．

解答 解：（1）根據(jù)燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，瓶內(nèi)水面最終接近刻度1處可知，氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；水倒流入集氣瓶中的體積只有的$\frac{1}{5}$，若氮?dú)庖兹苡谒�，則倒流入瓶內(nèi)的水幾乎會(huì)充滿整個(gè)集氣瓶，因此氮?dú)馐请y溶于水的；紅磷燃燒一會(huì)熄滅了，說明氮?dú)獠蝗紵�不支持燃燒，其化學(xué)性質(zhì)不活潑；
（2）炭粉燃燒消耗氧氣，同時(shí)生成二氧化碳?xì)怏w，集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)基本不變．故不能將紅磷換成炭粉；
（3）若進(jìn)入瓶中的水的高度略大于$\frac{1}{5}$刻度，則可能的原因是點(diǎn)燃紅磷后沒有迅速伸入瓶中，而是在瓶中停留時(shí)間過長．
故答案為：（1）難溶于水；不支持燃燒；（2）否；（3）點(diǎn)燃紅磷后沒有迅速伸入瓶中，而是在瓶中停留時(shí)間過長．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查用紅磷測(cè)定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，難度稍大．