Question

【題目】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，可觀察到的現象是：_______，打開止水夾后看到 _____。

（2）小明同學認為可用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，小麗同學認為不可以，其原因是_______。

（3）小蘭同學用上圖所示的裝置測定空氣中氧氣的含量，實驗前止水夾應________（填“關閉”或“打開”），實驗后發現測得的氧氣體積分數小于1/5，請你幫她分析造成這種結果的可能原因（填兩點）：①_________；② ___________ 小明同學做此實驗時，發現流向廣口瓶的水多于1/5，則可能的原因是（選填序號）____①紅磷燃燒時，彈簧夾未夾緊②裝置漏氣③紅磷的量太多

（4）小組內同學還對該實驗進行了如右圖改進（已知試管容積為45mL）。實驗的操作步驟如下：①點燃酒精燈．②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾．③將少量紅磷平裝入試管中，將20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按上圖中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管．④讀取注射器活塞的數據。你認為正確的實驗操作順序是__________ （填序號）。注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為______mL刻度處才停止．

（5）實驗結論：___________ 。

（6）寫出該反應的化學方程式是 _________

（7）啟示：通過實驗，我們還可知道氮氣的物理性質_______和化學性質_______

Answer 1

【答案】紅磷燃燒，產生大量白煙，放出大量熱燒杯中的水沿導管進入集氣瓶中，約占原空氣體積的1/5木炭燃燒，生成二氧化碳氣體，不會產生明顯的壓強差關閉紅磷量不足裝置漏氣①③①②④1氧氣約占空氣體積的1/54P+5O22P2O5不溶于水不能燃燒，也不支持燃燒

【解析】

（1）用紅磷測定空氣中氧氣的含量時能觀察到的現象是紅磷燃燒，發出黃光，冒出大量的白煙，氧氣約占空氣體積的五分之一，故燒杯中的水沿導管進入集氣瓶中，約占原空氣體積的五分之一；

（2）碳燃燒生成二氧化碳氣體，則裝置內的壓強不變，不能用于代替紅磷測定氧氣的含量；（3）為防止空氣從導管逸出，實驗前止水夾應處于關閉狀態；實驗后發現測得的氧氣體積分數小于五分之一，可能的原因有紅磷量不足、裝置漏氣等；①紅磷燃燒時，彈簧夾未夾緊，會導致空氣逸出，導致進入集氣瓶中水的體積大于五分之一，正確；②裝置漏氣會導致氧氣的體積分數小于五分之一，錯誤；③紅磷的量太多，對實驗沒有影響，錯誤。故本題選①；

（4）小組內同學還對該實驗進行了如右圖改進，實驗的操作步驟為：將少量紅磷平裝入試管中，將20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按上圖中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管；點燃酒精燈；撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；讀取注射器活塞的數據。故順序為③①②④；消耗的氧氣的體積是空氣體積的五分之一，故消耗的體積是45mL×=9mL，故注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為1mL刻度處才停止；

（5）實驗結論是氧氣約占空氣體積的五分之一；

（6）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為4P+5O22P2O5；

（7）實驗結束后，集氣瓶內的氣體主要為氮氣，故可推斷氮氣的物理性質是不溶于水，化學性質為不燃燒也不支持燃燒。