Question

9．為了測定空氣中氧氣的體積分數(shù)，按如圖1裝置進行實驗：
（1）實驗中紅磷需過量，原因是耗盡瓶內的氧氣，紅磷燃燒的化學方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅，能否用木炭代替紅磷不能（選填“能”或“不能”）做此實驗；
（2）該實驗能得到氮氣的一條物理性質是：不溶于水；
（3）圖2是“空氣中氧氣含量測定”實驗的改進裝置．主要下操作是：在實際容積為120mL的集氣瓶里，先裝進20mL的水，再按圖連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點燃．
①磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內水面的變化是先下降后上升；若實驗非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為40mL；
②集氣瓶里預先裝進的20mL水，在實驗過程中的作用有abc（填寫序號）
a．加快集氣瓶冷卻
b．液封導氣管末端以防氣體逸出
c．緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高，避免膠塞被沖出．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)該實驗中紅磷稍過量的目的是耗盡瓶內的氧氣解答；根據(jù)氧氣約占空氣總體積的五分之一解答；根據(jù)木炭燃燒生成二氧化碳氣體解答．
（2）根據(jù)氮氣不溶于水，不能燃燒，不支持燃燒解答；
（3）根據(jù)白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內水面的變化是：先下降后上升，因為瓶內的氣體先受熱體積膨脹，后冷卻縮小進行解答．

解答 解：
（1）該實驗中紅磷稍過量的目的是耗盡瓶內的氧氣．紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；實驗時不能用木炭代替紅磷，因為木炭燃燒生成二氧化碳氣體，生成的二氧化碳氣體占據(jù)了氧氣的空間，導致水不能進入集氣瓶．
（2）進入水的體積約占集氣瓶容積的五分之一，說明氧氣約占空氣總體積的五分之一；本實驗還可推知氮氣的性質有：不溶于水，不能燃燒，不支持燃燒．
（3））①白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內水面的變化是：先下降后上升，因為瓶內的氣體先受熱體積膨脹，后冷卻；若實驗非常成功，進入集氣瓶中水的體積約為：（120mL-20mL）×$\frac{1}{5}$=20mL；最終集氣瓶中水的體積約為40mL；
②集氣瓶里預先裝進的水的作用：加快集氣瓶冷卻、液封導氣管末端以防氣體逸出、緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高．
答案：
（1）耗盡瓶內的氧氣；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；不能；
（2）不溶于水；
（3）①40；②abc．

點評 可以用來測定空氣中氧氣含量的物質應該具備的條件是：能和空氣中的氧氣反應，生成物是固體，不能和空氣中的其它物質發(fā)生化學反應．