Question

【题目】某同学用如图装置测定空气中氧气的体积分数，请你填写有关空格

（1）该实验中，红磷需稍过量，目的是 ． 该物质燃烧反应的文字表达式为 ．
（2）待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹观察到的现象是出现该现象的原因是；为什么要“待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹”？ ．
（3）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于 ，这可能是由哪几种原因引起的？ ．
（4）由本实验爱可以推测氮气的性质有、 ．
（5）若将红磷换成碳粉，该试验能否获得成功？（填能或否）理由是 ．

Answer 1

【答案】
（1）尽可能把氧气反应掉；磷+氧气 五氧化二磷
（2）水倒吸进入集气瓶，约占集气瓶体积的五分之一；红磷燃烧消耗了集气瓶中的氧气，导致集气瓶中的压强减小；防止瓶内气体体积随温度升高而变大
（3）红磷不足或装置漏气或未冷却至室温就打开止水夹
（4）氮气既不燃烧也不支持燃烧；氮气难溶于水
（5）否；碳粉燃烧的产物是二氧化碳气体，瓶内气压没变，水不能进入集气瓶
【解析】解：（1）为了使实验结果准确，要用过量的红磷确保氧气被完全消耗掉；磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷．故填：尽可能把氧气反应掉；磷+氧气 五氧化二磷；（2）观察到的现象是：水倒吸进入集气瓶，约占集气瓶体积的五分之一，因为磷与氧气反应，消耗了空气中的氧气，使内外产生压强差．要到装置冷却到室温再打开止水夹的原因是因为温度高，压强大．如集气瓶没有充分冷却，会造成水倒流量少甚至无法倒流；
故填：水倒吸进入集气瓶，约占集气瓶体积的五分之一；红磷燃烧消耗了集气瓶中的氧气，导致集气瓶中的压强减小；防止瓶内气体体积随温度升高而变大；（3）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于 ，这可能的原因是：没有冷却至室温，就打开弹簧夹；或装置气密性不好；或红磷量不足，集气瓶中的氧气没有消耗完；故填：红磷不足或装置漏气或未冷却至室温就打开止水夹；（4）氮气的性质的归纳，要从本实验的实际来进行，不要脱离题目去回答和分析．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难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，可以概括为性质稳定，当然也可以分开叙述，就是不和氧气反应，不支持燃烧等．故填：氮气既不燃烧也不支持燃烧；氮气难溶于水；（5）由于碳粉燃烧的产物是二氧化碳气体，瓶内气压没变，水不能进入集气瓶．故答案为：否；碳粉燃烧的产物是二氧化碳气体，瓶内气压没变，水不能进入集气瓶．
根据已有的知识进行分析，空气中氧气约占其体积的五分之一，测定时可以使用红磷燃烧消耗氧气使瓶内压强减小的方法，磷燃烧能生成五氧化二磷；进行此实验时，必须保证装置的气密性良好，红磷足量，瓶子冷却后再打开弹簧夹，否则会导致结果不准确．考虑生成物、集气瓶内压强是否变化．