Question

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

 

．
（2）觀察到的現(xiàn)象是

 

，由此可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為

 

．
（3）該反應(yīng)的文字表達(dá)式為

 

；
（4）該實驗可推論出氮氣

 

（填“易”或“難”）溶于水和其化學(xué)性質(zhì)

 

（填“活潑”或“不活潑”）的結(jié)論．
（5）若將紅磷換成炭粉，該實驗?zāi)芊瘾@得成功？為什么？

 

．
（6）實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)測得數(shù)值比實際空氣中氧氣的含量小，請你幫助他們找出實驗誤差的原因．

 

（寫出兩條）

Answer 1

考點：空氣組成的測定,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）從為了使集氣瓶內(nèi)的氧氣完全反應(yīng)，要加入過量的紅磷去分析解答；故答案為：使集氣瓶中的氧氣完全反應(yīng)；
（2）從紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使左邊集氣瓶內(nèi)氣體體積變小，壓強變小，從而在外部大氣壓的作用下使燒杯內(nèi)的水進(jìn)入集氣瓶，通過測量進(jìn)入集氣瓶中水的量來確定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．由于氧氣大約占空氣體積的

1

5

去分析解答；
（3）從紅磷和空氣中的氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成五氧化二磷去分析解答；
（4）從集氣瓶中剩余的氣體主要是氮氣．紅磷沒有繼續(xù)燃燒，說明氮氣不能支持燃燒，它的化學(xué)性質(zhì)不活潑；當(dāng)燒杯內(nèi)的水進(jìn)入集氣瓶后，水沒有充滿整個集氣瓶去分析解答；
（5）從木炭燃燒時，雖然也消耗空氣中氧氣但是生成了同是氣體的二氧化碳?xì)怏w，導(dǎo)致了集氣瓶內(nèi)體積沒有減小，燒杯內(nèi)的水不會進(jìn)入集氣瓶，導(dǎo)致實驗失敗去分析解答；
（6）從如果所用紅磷的量不足，造成瓶內(nèi)空氣中的氧氣沒有完全被消耗，瓶內(nèi)殘留氣體中還有氧氣，所以會使所測得的氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏��；如果裝置的氣密性不好，外界氣體會進(jìn)入集氣瓶中，形成不了壓強差，外面的水進(jìn)入集氣瓶內(nèi)體積變小，造成所測得的氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏小去分析解答；

解答：解：（1）為了使集氣瓶內(nèi)的氧氣完全反應(yīng)，要加入過量的紅磷；故答案為：使集氣瓶中的氧氣完全反應(yīng)；
（2）紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使左邊集氣瓶內(nèi)氣體體積變小，壓強變小，從而在外部大氣壓的作用下使燒杯內(nèi)的水進(jìn)入集氣瓶，通過測量進(jìn)入集氣瓶中水的量來確定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．由于氧氣大約占空氣體積的

1

5

，所以燒杯中的水會中進(jìn)入集氣瓶，且達(dá)到集氣瓶容積的

1

5

；故答案為：燒杯中的水會中進(jìn)入集氣瓶，且達(dá)到集氣瓶容積的

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5

   

1

5

；
（3）紅磷和空氣中的氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，其反應(yīng)的文字表達(dá)式為：磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；故答案為：磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；
（4）集氣瓶中剩余的氣體主要是氮氣．紅磷沒有繼續(xù)燃燒，說明氮氣不能支持燃燒，它的化學(xué)性質(zhì)不活潑；當(dāng)燒杯內(nèi)的水進(jìn)入集氣瓶后，水沒有充滿整個集氣瓶，說明氮氣不溶于水；故答案為：難     不活潑；
（5）由于木炭燃燒時，雖然也消耗空氣中氧氣但是生成了同是氣體的二氧化碳?xì)怏w，導(dǎo)致了集氣瓶內(nèi)體積沒有減小，燒杯內(nèi)的水不會進(jìn)入集氣瓶，導(dǎo)致實驗失��；
故答案為：不能  由于木炭燃燒時，雖然也消耗空氣中氧氣但是生成了同是氣體的二氧化碳?xì)怏w，導(dǎo)致了集氣瓶內(nèi)體積沒有減小，燒杯內(nèi)的水不會進(jìn)入集氣瓶．
（6）如果所用紅磷的量不足，造成瓶內(nèi)空氣中的氧氣沒有完全被消耗，瓶內(nèi)殘留氣體中還有氧氣，所以會使所測得的氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏��；如果裝置的氣密性不好，外界氣體會進(jìn)入集氣瓶中，形成不了壓強差，外面的水進(jìn)入集氣瓶內(nèi)體積變小，造成所測得的氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏��；故答案為：紅磷的量不足    裝置漏氣．

點評：記住測定空氣中氧氣含量的實驗原理：利用紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使左邊集氣瓶內(nèi)氣體體積變小，壓強變小，從而在外部大氣壓的作用下使燒杯內(nèi)的水進(jìn)入集氣瓶，通過測量進(jìn)入集氣瓶中水的量來確定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．