Question

18．如圖所示，在測定空氣里氧氣含量實驗中，紅磷燃燒的符號表達式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅，若測定出氧氣的含量少于空氣總體積的$\frac{1}{5}$，原因可能是紅磷的量不足、裝置漏氣（至少回答兩點）  該實驗還體現氮氣具有什么性質？（物理性質和化學性質各一條）難溶于水；不能燃燒，不能支持燃燒．

Answer 1

分析 根據紅磷燃燒生成五氧化二磷，在裝有空氣的密閉容器中，欲用燃燒法測定空氣中氧氣含量，該實驗一般要注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②所用藥品必須是足量；③讀數時一定要冷卻到原溫度；④所選除氧劑要具備以下特征：本身能夠在空氣中燃燒；本身的狀態(tài)為非氣體；生成的物質為非氣態(tài)；據此進行分析解答．

解答 解：紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
誤差偏小的原因有：①紅磷的量不足；②裝置漏氣（在冷卻過程中有外界的空氣進入瓶中）；③未等到裝置冷卻至室溫就打開了彈簧夾，并進行讀數（因為此時剩余的氣體在受熱狀態(tài)下，處于膨脹狀態(tài)，占據了部分水的體積）；④彈簧夾右邊的導管中存有的空氣進入集氣瓶內；⑤紅磷熄滅時，集氣瓶中的氧氣并沒有完全耗盡，只是氧氣的濃度達不到紅磷燃燒的要求而已（合理即可）．
實驗中，足量的紅磷燃燒一段時間后熄滅，說明剩余的主要氣體氮氣不能燃燒，不能支持燃燒，這是氮氣的化學性質．打開彈簧夾，燒杯中的水進入集氣瓶，且進入的水約占集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$，水不再繼續(xù)進入，說明氮氣難溶于水，這是氮氣的物理性質．
故答案為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；紅磷的量不足、裝置漏氣（合理即可）；難溶于水；不能燃燒，不能支持燃燒．

點評 本題難度不大，掌握測定原理（通過紅磷燃燒消耗氧氣，導致瓶內壓強變小）、實驗成功的關鍵（裝置氣密性要好；紅磷要足量；要冷卻到室溫再讀數）是正確解答此類題的關鍵．