Question

13．如圖所示是測定空氣中氧氣含量實驗．回憶所講知識回答一下問題
（1）你所觀察到的實驗現象紅磷燃燒產生大量白煙，充分反應并冷卻后水被倒吸入廣口瓶中，約占其容積的$\frac{1}{5}$
（2）由以上現象，得出實驗結論，氧氣占空氣體積的$\frac{1}{5}$
（3）反應方程式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅
（4）實驗結果如果偏小可能的原因育①紅磷的量不足②裝置漏氣③沒有等到集氣瓶冷卻后打開止水夾
（5）若把磷改成鐵可以嗎？為什么？不可以，因為鐵絲在空氣中不燃燒若把磷改成碳或硫行嗎？為什么？不行，因為木炭燃燒生成二氧化碳，硫燃燒生成二氧化硫，二者都是氣體，使得內外壓強差變化不大
（6）反應完后瓶內剩余氣體為氮氣，由此實驗推測該氣體否（“是”或“否”）能溶于水，該氣體否（“是”或“否”）能支持燃燒．
（7）該實驗紅磷一定要過量的原因保證集氣瓶內氧氣全部耗盡
（8）實驗前瓶中就一層水，其作用是①可以降溫；②吸收五氧化二磷；③防止污染空氣．

Answer 1

分析 （1）根據紅磷燃燒的現象分析解答；根據壓強的知識分析實驗現象；
（2）根據實驗現象分析得出結論；
（3）根據紅磷燃燒的反應物及生成物寫出化學方程式．
（4）根據驗結果偏小的原因分析解答；
（5）根據鐵絲在空氣中不燃燒，木炭、硫燃燒生成氣體解答；
（6）根據反應完后瓶內剩余氣體為氮氣解答；
（7）根據紅磷過量為了將集氣瓶中的氧氣全部耗盡解答；
（8）根據實驗前瓶中就一層水，其作用是可以降溫，吸收五氧化二磷，防止污染空氣解答．

解答 解：（1）測定空氣中氧氣紅磷的實驗中，可觀察到的現象是：紅磷燃燒產生大量白煙，充分反應并冷卻后水被倒吸入廣口瓶中，約占其容積的$\frac{1}{5}$；
（2）根據水的倒流體積可知氧氣約占空氣體積的五分之一；
（3）某同學實驗結束時，發現集氣瓶內的水位上升不足五分之一，可能的原因較多，例如：紅磷的量不足，裝置漏氣、沒有等到集氣瓶冷卻后打開止水夾等；
（4）磷與氧氣在點燃條件下反應生成五氧化二磷．該反應的化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（5）若把磷改成鐵不可以，因為不鐵絲在空氣中不燃燒，若將紅磷換成木炭或硫，該實驗不能成功，因為木炭燃燒生成二氧化碳，硫燃燒生成二氧化硫，二者都是氣體，使得內外壓強差變化不大；
（6）剩余氣體主要是氮氣，說明氮氣具有的性質是：既不燃燒也不支持燃燒，并且難溶于水；
（7）為了實驗的準確性，為了將集氣瓶中的氧氣全部耗盡，所以應加入過量的紅磷；
（8）實驗前瓶中就一層水，其作用是可以降溫，吸收五氧化二磷，防止污染空氣．
故答案為：
（1）紅磷燃燒產生大量白煙，充分反應并冷卻后水被倒吸入廣口瓶中，約占其容積的$\frac{1}{5}$；
（2）$\frac{1}{5}$；
（3）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（4）紅磷的量不足，裝置漏氣、沒有等到集氣瓶冷卻后打開止水夾；
（5）不可以，因為鐵絲在空氣中不燃燒；不行，因為木炭燃燒生成二氧化碳，硫燃燒生成二氧化硫，二者都是氣體，使得內外壓強差變化不大；
（6）氮氣；否；否；
（7）保證集氣瓶內氧氣全部耗盡；
（8）可以降溫，吸收五氧化二磷，防止污染空氣．

點評 本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，難度稍大．