Question

为了测定空气的成分，同学们按如图装置进行了实验．
（1）将燃烧匙中过量的红磷点燃后，伸入集气瓶中．能观察到的现象是

 

，
写出该反应的文字表达式

 

．过量红磷的作用是

 

．
（2）反应停止后，待集气瓶冷却后打开止水夹，烧杯中的水会

 

，
达到集气瓶中气体体积的

 

为止．
（3）除了可以得出氧气约占空气体积

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的结论外，还可以得出有关氮气性质的哪些结论？
（4）某同学实验后的得出的结论是空气中氧气体积小于空气体积的

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，可能是实验操作中什么环节出了问题？
（5）某同学实验后的得出的结论是空气中氧气体积大于空气体积的

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，可能是实验操作中什么环节出了问题？
（6）燃烧匙中放点燃的木炭，可以得到氧气约占空气体积

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的结论吗？为什么？

Answer 1

考点：空气组成的测定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：空气与水

分析：（1）根据红磷的燃烧及实验的目的分析回答；
（2）根据瓶内压强的变化及空气中氧气的含量分析回答；
（3）根据实验现象来分析氮气的性质；
（4）根据测定空气中氧气的体积分数的实验原理、装置的特点、实验注意事项等，分析造成测得氧气的体积分数小于五分之一的因素可能有：1、装置是否漏气；2、红磷的用量是否充足；3、装置是否冷却到室温等；
（5）造成测得氧气的体积分数大于五分之一的因素可以从以下两各方面考虑：止水夹有没有夹紧；燃烧匙伸入是否过慢等，可以根据这几个方面来分析并解答；
（6）根据测定原理分析，产生的二氧化碳是气体．

解答：解：（1）将燃烧匙中过量的红磷点燃后，伸入集气瓶中，能观察到的现象是：红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量，要测定空气中氧气的含量，必需将氧气全部消耗掉．所以过量红磷的作用是：消耗完集气瓶中的氧气；答案为：发黄光，冒白烟，放出热量；磷+氧气

点燃

五氧化二磷；耗尽集气瓶内的氧气；
（2）由于红磷燃烧消耗了氧气，瓶内压强减小，氧气约占空气体积的

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，所以，反应停止后，待集气瓶冷却后打开止水夹，烧杯中的水会沿着导管进入集气瓶，达到集气瓶中气体体积的

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为止；答案为：进入集气瓶；

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；
（3）实验中当装置内进入水以后，氮气依然能够存在这就说明氮气是不溶于水的也不和水反应．另外在红磷和氧气反应的过程中，氮气没有被消耗，所以氮气不和氧气、红磷反应；答案为：难溶于水，化学性质不活泼；
（4）在测定空气中氧气的体积分数时：装置的气密性要好；为了要耗尽瓶中的氧气，红磷必须是足量的；气体的体积受到温度的影响，要等到装置冷却至室温，再打开了弹簧夹等；答案为：红磷不足；装置漏气；没有等到冷却，打开弹簧夹等；
（5）若没有将弹簧夹夹紧，会导致实验中装置内的气体受热膨胀而逸出，因此测得氧气的体积分数大于五分之一；还可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出，因此测定氧气体积分数增大；答案为：实验中没有将弹簧夹夹紧或插入燃烧匙太慢等；
（6）用木炭不能得到准确的结论，因为碳燃烧产物是二氧化碳气体，不能使瓶内的气压减小，因而水就基本不会吸入；答案为：不能；木炭燃烧产生二氧化碳是气体．

点评：本题主要考查用红磷测定空气里氧气含量的实验原理、操作步骤、实验现象、实验结论和注意事项等，通过本题的练习，不仅要知道造成测得氧气的体积分数小于五分之一的原因，还要知道造成测得氧气的体积分数大于五分之一的原因：①弹簧夹没夹紧，红磷燃烧时空气外逸；②燃烧匙伸入集气瓶过慢，集气瓶中空气外逸等．