Question

16．某同學(xué)用圖裝置測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．請你填寫有關(guān)空格，并與同學(xué)交流．
（1）該實(shí)驗(yàn)中，紅磷需稍過量，目的是與空氣中的氧氣充分反應(yīng)
；．該物質(zhì)燃燒反應(yīng)的符號表達(dá)式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）待該物質(zhì)熄滅并冷卻后，打開彈簧夾觀察到的現(xiàn)象是水倒吸進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶體積的五分之一；出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是磷與氧氣反應(yīng)，消耗了空氣中的氧氣，使內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差；為什么要“待該物質(zhì)熄滅并冷卻后，打開彈簧夾”因?yàn)闇囟雀撸瑝簭?qiáng)大．如果集氣瓶沒有充分冷卻，會造成水倒流量少甚至無法倒流，使結(jié)果偏小
（3）實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)測定出的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于$\frac{1}{5}$，這可能是由哪幾種原因引起的？沒有冷卻至室溫，就打開彈簧夾；裝置氣密性不夠好；紅磷量不足，集氣瓶中的氧氣沒有消耗完
（4）若（3）實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)測定出的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)大于$\frac{1}{5}$，這可能是由哪幾種原因引起的？燃燒的紅磷剛插入集氣瓶時(shí)沒有塞緊，燃燒一段時(shí)間后再塞緊；沒有先用彈簧夾夾緊橡皮管；導(dǎo)氣管中的氧氣參與了反應(yīng)等
（5）由本實(shí)驗(yàn)還可以推測氮?dú)獾男再|(zhì)有難溶于水；不能燃燒，也不能支持燃燒．
（6）若將紅磷換成碳粉，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊瘾@得成功？否（填能或否）理由是木炭燃燒會生成二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳占據(jù)了消耗掉的氧氣空間，所以實(shí)驗(yàn)會失�。�

Answer 1

分析 要使本實(shí)驗(yàn)成功，必須注意以下幾點(diǎn)：①裝置的氣密性好；②紅磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)．還要注意紅磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象：發(fā)黃光、放出熱量、冒出大量的白煙．該實(shí)驗(yàn)中，磷和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成五氧化二磷，紅磷需稍過量的目的是：與空氣中的氧氣充分反應(yīng)；觀察到的現(xiàn)象是：水倒吸進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶體積的五分之一，因?yàn)榱着c氧氣反應(yīng)，消耗了空氣中的氧氣，使內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)中，磷和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成五氧化二磷，紅磷需稍過量的目的是：與空氣中的氧氣充分反應(yīng)；故答案為：與空氣中的氧氣充分反應(yīng)；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）觀察到的現(xiàn)象是：水倒吸進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶體積的五分之一，因?yàn)榱着c氧氣反應(yīng)，消耗了空氣中的氧氣，使內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差；要待紅磷熄滅并冷卻后再打開彈簧夾，因?yàn)闅怏w具有熱脹冷縮的性質(zhì)，溫度高，壓強(qiáng)大，集氣瓶沒有充分冷卻會造成水倒流量少甚至無法倒流，造成測量結(jié)果偏�。�
故答案為：水倒吸進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶體積的五分之一；磷與氧氣反應(yīng)，消耗了空氣中的氧氣，使內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差；因?yàn)闇囟雀撸瑝簭?qiáng)大．如果集氣瓶沒有充分冷卻，會造成水倒流量少甚至無法倒流，使結(jié)果偏�。�
（3）造成進(jìn)入水的體積少的原因：裝置漏氣、紅磷量不足沒有把瓶內(nèi)氧氣消耗完，沒有冷卻到室溫就打開了止水夾；故答案為：沒有冷卻至室溫，就打開彈簧夾；裝置氣密性不夠好；紅磷量不足，集氣瓶中的氧氣沒有消耗完；
（4）測定出的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)大于1/5，即從瓶中出來一些氣體，由于磷燃燒放熱，由于集氣瓶的瓶塞沒有塞緊，瓶內(nèi)空氣有部分被趕了出來；或者沒有先用彈簧夾夾緊橡皮管，磷燃燒時(shí)有部分空氣沿著導(dǎo)管出來了；故答案為：燃燒的紅磷剛插入集氣瓶時(shí)沒有塞緊，燃燒一段時(shí)間后再塞緊；沒有先用彈簧夾夾緊橡皮管；導(dǎo)氣管中的氧氣參與了反應(yīng)等；
（5）由于水進(jìn)入后氮?dú)鉀]有減少，磷燃燒時(shí)沒有消耗氮?dú)�，所以說明氮?dú)饩哂须y溶于水，既不能夠燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)；故答案為：難溶于水；不能燃燒，也不能支持燃燒；
（6）木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，占據(jù)了消耗掉的氧氣的空間，因此不可以采用碳代替紅磷；
故答案為：否；木炭燃燒會生成二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳占據(jù)了消耗掉的氧氣空間，所以實(shí)驗(yàn)會失敗．

點(diǎn)評 本考點(diǎn)考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)，對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評價(jià)是近幾年中考的一個重點(diǎn)．評價(jià)包括對實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)、實(shí)驗(yàn)過程的評價(jià)、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的評價(jià)等，要認(rèn)真把握．