Question

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，并与同学交流．
（1）写出红磷燃烧反应的表达式（文字或符号）为________．
（2）待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹观察到的现象是________；由此得出的结论是________．
（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（任写一种）？________．
（4）若（3）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数大于，这可能的原因是（任写一种）？________．
（5）由本实验还可以推测氮气的性质有（任写一种）：________．
（6）若将红磷换成碳粉，该实验能否获得成功？________（填能或否）理由是________．如果不能，你认为应该如何改进？________．

Answer 1

解：（1）磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷．
该反应的表达式为：P+O₂P₂O₅（磷+氧气五氧化二磷）
（2）打开弹簧夹后的现象为：水从烧杯中流向集气瓶中，约占集气瓶体积的；
实验结论为：空气中氧气的体积分数大约为．
（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．
（4）若测定出的空气中氧气的体积分数大于，这可能的原因是：燃烧的红磷刚插入集气瓶时没有塞紧，燃烧一段时间后再塞紧；没有先用弹簧夹夹紧橡皮管；导气管中的体氧气参与了反应．
（5）由本实验还可以推测氮气的性质有：难溶于水；不能燃烧，也不能支持燃烧；化学性质比较稳定．
（6）若将红磷换成碳粉，该实验不能获得成功，理由是碳燃烧后的生成物是气体二氧化碳，生成二氧化碳的体积与消耗氧气的体积相当，瓶内压强变化不大；先在集气瓶中装适量的澄清石灰水．
故答案为：
（1）P+O₂P₂O₅（磷+氧气五氧化二磷）
（2）水从烧杯中流向集气瓶中，约占集气瓶体积的；空气中氧气的体积分数大约为．
（3）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
（4）燃烧的红磷刚插入集气瓶时没有塞紧，燃烧一段时间后再塞紧；没有先用弹簧夹夹紧橡皮管；导气管中的体氧气参与了反应
（5）难溶于水；不能燃烧，也不能支持燃烧；化学性质比较稳定
（6）否；碳粉燃烧后的生成物是二氧化碳，生成二氧化碳的体积与消耗氧气的体积相当，瓶内压强变化不大；先在集气瓶中装适量的澄清石灰水．
分析：只有熟悉用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，才能正确解答本题．
点评：本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，难度稍大．