Question

10．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(biāo)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(diǎn)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，目的是充分反應(yīng)掉集氣瓶中的氧氣．
（2）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；步驟③中打開止水夾后觀察到的是水沿導(dǎo)管被吸入集氣瓶中，由此可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為$\frac{1}{5}$，其化學(xué)性質(zhì)活潑（填“活潑”或“不活潑”）；氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)約為$\frac{4}{5}$，其難（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．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)紅磷能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷，五氧化二磷是一種固體進(jìn)行分析；
（2）紅磷與氧氣反應(yīng)生成固體，消耗了瓶內(nèi)的氣體，壓強(qiáng)減小，外界大氣壓會壓著水進(jìn)入集氣瓶；
（3）氮?dú)怆y溶于水，也不能與水發(fā)生反應(yīng)．

解答 解：（1）實驗的目的是測定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，水被吸入占據(jù)氧氣的空間，從而達(dá)到測定氧氣的目的．紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗；
（2）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙，紅磷與氧氣反應(yīng)，生成了白煙五氧化二磷固體，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；所以會導(dǎo)致集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，水被壓入集氣瓶，進(jìn)入的水量正好占據(jù)集氣瓶內(nèi)氧氣的空間，約為集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$；水進(jìn)入瓶內(nèi)占五分之一．其化學(xué)性質(zhì)活潑；
氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)約為$\frac{4}{5}$，水不再繼續(xù)進(jìn)入說明氮?dú)獠荒芘c紅磷反應(yīng)，也不能溶于水或與水反應(yīng)；
故答案為：
（1）充分反應(yīng)掉集氣瓶中的氧氣；
（2）產(chǎn)生大量白煙；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；水沿導(dǎo)管被吸入集氣瓶中；$\frac{1}{5}$；活潑；$\frac{4}{5}$；難；不活潑．

點(diǎn)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)．