Question

13．如图所示的装置，红磷在空气中燃烧，实验过程是：
第一步：将集气瓶水面上方容积划分为五等份，并做好标记
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为瓶中水的体积约为瓶中空气总容积的$\frac{1}{5}$．
（1）该实验目的是验证空气中氧气的含量；写出红磷在空气中燃烧的文字表达式：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷，反应的基本类型化合反应；
（2）该实验中弹簧夹没有夹紧橡皮管，燃烧的红磷就伸入瓶中，冷却后打开弹簧夹，进入瓶中水的体积大于瓶中空气总容积的$\frac{1}{5}$（填“等于”、“大于”或“小于”）；若将红磷换成木炭，该实验能否取得成功？否（填“能”或“否”）
（3）写出木炭在空气中燃烧的文字表达式碳+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳；
（4）该实验中红磷需要稍过量，目的是将空气中的氧气耗尽；
（5）实验完毕，若进入瓶中水的体积少于瓶中空气总容积的$\frac{1}{5}$，你认为导致这一结果的原因可能是红磷不足，装置漏气，没有冷却到室温就打开止水夹（写一条即可）．

Answer 1

分析 （1）红磷和空气中的氧气反应生成五氧化二磷，消耗的氧气被进入的水代替，即进入集气瓶中水的体积就是集气瓶中氧气的体积；红磷能够在空气中剧烈地燃烧，生成五氧化二磷；
（2）如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败，根据木炭燃烧生成二氧化碳解答；
（3）根据木炭燃烧生成二氧化碳解答；
（4）根据该实验中红磷需要稍过量，目的是将空气中的氧气耗尽；
（5）如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败．

解答 解；
（1）红磷和空气中的氧气反应生成五氧化二磷，消耗的氧气被进入的水代替，即进入集气瓶中水的体积就是集气瓶中氧气的体积；该实验目的是验证空气中氧气的含量；红磷在空气中燃烧的文字表达式：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；反应的基本类型是：化合反应；
（2）该实验中弹簧夹没有夹紧橡皮管，瓶内气体会逸出一部风，燃烧的红磷就伸入瓶中，冷却后打开弹簧夹，进入瓶中水的体积大于瓶中空气总容积的$\frac{1}{5}$；若将红磷换成木炭粉，该实验不能获得成功，因为木炭燃烧生成二氧化碳，消耗氧气的体积被二氧化碳补充，不能测定空气中氧气的含量．
（3）木炭燃烧生成二氧化碳，文字表达式为：碳+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳；
（4）该实验中红磷需要稍过量，目的是将空气中的氧气耗尽；
（5）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的$\frac{1}{5}$，导致这一结果的原因可能是：红磷不足，装置漏气，没有冷却到室温就打开止水夹．
答案：
（1）验证空气中氧气的含量；磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；化合反应；
（2）大于；否；
（3）碳+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳；
（4）将空气中的氧气耗尽；
（5）红磷不足，装置漏气，没有冷却到室温就打开止水夹．

点评 实验是化学的重要组成部分，正确的实验操作是得出科学结论的前提条件之一，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为得出正确的结论奠定基础．