Question

【題目】某同學用如圖裝置測定空氣中氧氣的體積分數，請你填寫有關空格

（1）該實驗中，紅磷需稍過量，目的是 ． 該物質燃燒反應的文字表達式為 ．
（2）待該物質熄滅并冷卻后，打開彈簧夾觀察到的現象是出現該現象的原因是；為什么要“待該物質熄滅并冷卻后，打開彈簧夾”？ ．
（3）實驗后發現測定出的空氣中氧氣的體積分數低于 ，這可能是由哪幾種原因引起的？ ．
（4）由本實驗愛可以推測氮氣的性質有、 ．
（5）若將紅磷換成碳粉，該試驗能否獲得成功？（填能或否）理由是 ．

Answer 1

【答案】
（1）盡可能把氧氣反應掉；磷+氧氣 五氧化二磷
（2）水倒吸進入集氣瓶，約占集氣瓶體積的五分之一；紅磷燃燒消耗了集氣瓶中的氧氣，導致集氣瓶中的壓強減�。环乐蛊績葰怏w體積隨溫度升高而變大
（3）紅磷不足或裝置漏氣或未冷卻至室溫就打開止水夾
（4）氮氣既不燃燒也不支持燃燒；氮氣難溶于水
（5）否；碳粉燃燒的產物是二氧化碳氣體，瓶內氣壓沒變，水不能進入集氣瓶
【解析】解：（1）為了使實驗結果準確，要用過量的紅磷確保氧氣被完全消耗掉；磷與氧氣在點燃條件下反應生成五氧化二磷．故填：盡可能把氧氣反應掉；磷+氧氣 五氧化二磷；（2）觀察到的現象是：水倒吸進入集氣瓶，約占集氣瓶體積的五分之一，因為磷與氧氣反應，消耗了空氣中的氧氣，使內外產生壓強差．要到裝置冷卻到室溫再打開止水夾的原因是因為溫度高，壓強大．如集氣瓶沒有充分冷卻，會造成水倒流量少甚至無法倒流；
故填：水倒吸進入集氣瓶，約占集氣瓶體積的五分之一；紅磷燃燒消耗了集氣瓶中的氧氣，導致集氣瓶中的壓強減小；防止瓶內氣體體積隨溫度升高而變大；（3）實驗后發現測定出的空氣中氧氣的體積分數低于 ，這可能的原因是：沒有冷卻至室溫，就打開彈簧夾；或裝置氣密性不好；或紅磷量不足，集氣瓶中的氧氣沒有消耗完；故填：紅磷不足或裝置漏氣或未冷卻至室溫就打開止水夾；（4）氮氣的性質的歸納，要從本實驗的實際來進行，不要脫離題目去回答和分析．實驗中當裝置內進入水以后，氮氣依然能夠存在這就說明氮氣是難溶于水的也不和水反應．另外在紅磷和氧氣反應的過程中，氮氣沒有被消耗，所以氮氣不和氧氣、紅磷反應，可以概括為性質穩定，當然也可以分開敘述，就是不和氧氣反應，不支持燃燒等．故填：氮氣既不燃燒也不支持燃燒；氮氣難溶于水；（5）由于碳粉燃燒的產物是二氧化碳氣體，瓶內氣壓沒變，水不能進入集氣瓶．故答案為：否；碳粉燃燒的產物是二氧化碳氣體，瓶內氣壓沒變，水不能進入集氣瓶．
根據已有的知識進行分析，空氣中氧氣約占其體積的五分之一，測定時可以使用紅磷燃燒消耗氧氣使瓶內壓強減小的方法，磷燃燒能生成五氧化二磷；進行此實驗時，必須保證裝置的氣密性良好，紅磷足量，瓶子冷卻后再打開彈簧夾，否則會導致結果不準確．考慮生成物、集氣瓶內壓強是否變化．