Question

4．某化學興趣小組的同學對空氣中氧氣含量的測定實驗進行探究．
（1）如圖所示裝置和藥品進行實驗，實驗中可觀察到的現(xiàn)象是？打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是？放熱，產(chǎn)生大量白煙；燒杯中的水倒吸入集氣瓶，占瓶中約五分之一的體積
（2）根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結論是？氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$
（3）集氣瓶內(nèi)發(fā)生反應的符號表達式？4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅
（4）根據(jù)實驗推測剩余氮氣具有的性質是？氮氣不能燃燒、不能支持燃燒
（5）小芳同學測定空氣中氧氣的含量．結果卻發(fā)現(xiàn)倒吸的水量遠遠不足集氣瓶的$\frac{1}{5}$．你認為造成此現(xiàn)象的原因可能是裝置漏氣：紅磷的量不足．

Answer 1

分析 根據(jù)紅磷在燃燒時的主要現(xiàn)象是：放熱，產(chǎn)生大量白煙解答；根據(jù)紅磷的燃燒結合壓強知識分析，紅磷與氧氣反應生成固體，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解答；紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷；剩余的氣體主要包括氮氣和稀有氣體等不支持燃燒的氣體以及該實驗的注意事項進行解答．保證本實驗成功的關鍵是：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）紅磷在燃燒時的主要現(xiàn)象是：放熱，產(chǎn)生大量白煙；紅磷與氧氣反應，生成了五氧化二磷固體，所以會導致集氣瓶內(nèi)壓強減小，水被壓入集氣瓶，進入的水量正好占據(jù)集氣瓶內(nèi)氧氣的空間，約為集氣瓶體積的五分之一；
（2）圖中所示，進入水的體積約占瓶內(nèi)容積的$\frac{1}{5}$，說明被消耗的氧氣占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
（3）紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（4）紅磷燃燒把氧氣耗盡，就不再燃燒，剩余的成分主要是氮氣，說明了氮氣不能燃燒，也不能支持燃燒；水被倒吸入集氣瓶中，剩余的氣體中還主要是氮氣，說明氮氣難溶于水（合理即可）．
（5）由分析可知，造成測得的氧氣體積分數(shù)小于1/5結果的可能原因：①紅磷的量不足； ②裝置漏氣（如塞子未塞緊、燃燒匙與橡皮塞之間有縫隙等），使外界空氣進入瓶內(nèi)； ③未冷卻至室溫就打開彈簧夾，使進入瓶內(nèi)的水的體積減少，

【點評】故答案為：（1）放熱，產(chǎn)生大量白煙；燒杯中的水倒吸入集氣瓶，占瓶中約五分之一的體積；
（2）氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
（3）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅（4）氮氣不能燃燒、不能支持燃燒；氮氣難溶于水等（合理即可）（5）裝置漏氣；紅磷的量不足（或未冷卻至室溫就打開彈簧夾）．

點評 本題通過考查用紅磷測定氧氣在空氣中含量的實驗的注意事項，學會實驗數(shù)據(jù)的處理或者誤差分析的方法及技巧．