Question

【題目】實驗小組同學用如圖所示裝置測定空氣中氧氣的含量。

（1）連接儀器，檢查裝置氣密性。點燃燃燒匙內足量的紅磷后，立即伸入瓶中并塞緊瓶塞。整個實驗過程中的觀察到現象是______。

（2）紅磷燃燒的化學方程式為______。在整個實驗過程中集氣瓶內壓強的變化為______。

（3）下列有關該實驗的說法中，正確的是______（填字母序號，下同）。

A．紅磷點燃后，燃燒匙緩慢伸入集氣瓶會導致測量結果偏大

B．裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾立即讀數，導致測量結果偏大

C．冷卻過程中有空氣進入集氣瓶，導致測量偏小

D．該實驗可以說明空氣是混合物

（4）該小組同學嘗試使用其它物質代替紅磷進行上述實驗，并且查閱了相關資料，如下所示。

下列物質中，不能用于代替紅磷進行該實驗的有______。

A. 木炭 B. 鐵絲 C. 鎂條

（5）該小組同學又查閱了以下的資料：

資料：SO2和NaOH在常溫下反應生成H2O和易溶于水的Na2SO3。

據此改進實驗裝置，如下圖所示。

用硫粉代替紅磷進行實驗。待裝置冷卻至室溫，將足量的濃氫氧化鈉溶液擠入瓶中，并充分振蕩。之后打開彈簧夾，實驗獲得成功。此實驗能用硫粉代替紅磷的原因是______。

Answer 1

【答案】暗紅色的紅磷在空氣中燃燒，發出黃色火焰，產生大量白煙 ，放出大量熱。待裝置冷卻至室溫，打開彈簧夾，燒杯中的水倒吸入集氣瓶，進入水的體積約占集氣瓶中原空氣體積的1/5 2P+5O22P2O5 壓強先增大，后減小至大氣壓以下，（待打開止水夾）后又恢復至與大氣壓相等。 ACD ABC 硫燃燒消耗氧氣，生成的SO2氣體又被氫氧化鈉溶液全部吸收，且不生成其他氣體，瓶中的氣體減少量約等于O2消耗量，導致瓶內壓強減小，燒杯中的水進入瓶中，約占瓶內空氣體積的五分之一

【解析】

（1）暗紅色的紅磷在空氣中燃燒，發出黃色火焰，產生大量白煙 ，放出大量熱；待裝置冷卻至室溫，打開彈簧夾，燒杯中的水倒吸入集氣瓶，進入水的體積約占集氣瓶中原空氣體積的1/5；

（2）紅磷燃燒的產物是五氧化二磷，其化學方程式為：2P+5O22P2O5；實驗開始時，紅磷燃燒放熱，由于溫度升高導致的氣壓變化量大于氧氣量減少導致的氣壓變化量，所以開始一段時間集氣瓶內氣體壓強上升；冷卻后由于氧氣減少壓強又會減小；打開止水夾后又恢復至與大氣壓相等；

（3）A、紅磷點燃后，燃燒匙緩慢伸入集氣瓶，會使集氣瓶內空氣逸出，導致實驗結果偏大，故此項正確；B、沒等裝置冷卻就打開彈簧夾會使進入集氣瓶中的水少，導致實驗結果偏小，故此項錯誤；C、實驗裝置漏氣，那么外界空氣就會進入集氣瓶內，因此測得氧氣的體積分數小于五分之一，故此項正確；D、因為水不能充滿集氣瓶，說明空氣中除去氧氣外還含有其它物質，可以說明空氣是混合物，故此項正確；

（4）木炭和氧氣反應生成二氧化碳氣體，鐵絲和空氣不會燃燒，鎂能與氮氣反應，所以都不能用來測定空氣中氧氣的含量；

（5）硫燃燒消耗氧氣，生成的SO2氣體又被氫氧化鈉溶液全部吸收，且不生成其他氣體，瓶中的氣體減少量約等于O2消耗量，導致瓶內壓強減小，燒杯中的水進入瓶中，約占瓶內空氣體積的五分之一。