Question

某化學(xué)興趣小組對(duì)測(cè)定空氣成分的方法進(jìn)行探究．

圖1所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒來(lái)測(cè)定氧氣在空氣中的含量．
（1）紅磷燃燒的文字表達(dá)式

 

（2）實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到集氣瓶中原空氣總體積的

1

5

，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是

 

（寫(xiě)一條）．
（3）你認(rèn)為該方法的優(yōu)點(diǎn)是：

 

．圖2所示的是小惠用鎂條在空氣中燃燒來(lái)測(cè)定氧氣在空氣中的含量．
（4）實(shí)驗(yàn)完畢后進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70%．小陽(yáng)認(rèn)為如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過(guò)其容積的

 

%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有

 

．
（5）小雨用碳完成上述實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有水進(jìn)入集氣瓶，其原因是

 

．
（6）通過(guò)以上探究，你認(rèn)為燃燒法測(cè)定氧氣在空氣中含量時(shí)所選物質(zhì)必須

 

、

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：測(cè)定空氣里氧氣含量的探究,書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專(zhuān)題：空氣與水

分析：（1）根據(jù)紅磷在點(diǎn)燃條件下能和空氣中的氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷解答；
（2）根據(jù)氧氣約占空氣總體積的五分之一；如果操作不當(dāng)，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，甚至?xí)��?dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗解答；
（3）根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)裝置，功能不同捷達(dá)；
（4）根據(jù)空氣的各成分的體積分?jǐn)?shù)分析，氮?dú)饧s占78%，氧氣約占21%等解答；
（5）木炭燃燒生成的CO₂與消耗的氧氣的體積相等，木炭燃燒前后集氣瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)不變解答；
（6）根據(jù)測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)的原理分析，實(shí)驗(yàn)原理是通過(guò)可燃物消耗氧氣使裝置內(nèi)氣壓減小，外界液體就可以等體積進(jìn)入，從而測(cè)定出氧氣的體積解答；

解答：解：
（1）磷與氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：磷+氧氣

點(diǎn)燃

五氧化二磷．
（2）實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到集氣瓶中原空氣總體積的

1

5

，導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是：紅磷量不足、裝置氣密性不好、未冷卻到室溫就打開(kāi)止水夾、紅磷中含有能燃燒生成其他氣體的雜質(zhì)；
（3）圖2所示，改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是：不需酒精燈點(diǎn)燃紅磷，節(jié)約能源（或不需打開(kāi)瓶塞點(diǎn)燃紅磷造成裝置漏氣，實(shí)驗(yàn)誤差小）、環(huán)保、氣密性好；
（4）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，由于氧氣約占空氣體積的21%，所以進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過(guò)其容積的21%，現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有氮?dú)猓?br />（5）上述實(shí)驗(yàn)中的紅磷不能用木炭代替，原因是：木炭燃燒生成的CO₂與消耗的氧氣的體積相等，木炭燃燒前后集氣瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)不變．
（6）由實(shí)驗(yàn)的原理是通過(guò)可燃物消耗氧氣使裝置內(nèi)氣壓減小，外界液體就可以等體積進(jìn)入，從而測(cè)定出氧氣的體積可知，在選擇可燃物時(shí)，要求可燃物與氧氣反應(yīng)，不與氮?dú)夥磻?yīng)；生成物為固體，不能為氣體等．
答案：
（1）磷+氧氣

點(diǎn)燃

五氧化二磷
（2）紅磷量不足等
（3）環(huán)保、氣密性好等
（4）21    N₂
（5）碳燃燒生成氣體，無(wú)法產(chǎn)生壓強(qiáng)差
（6）只能與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)         產(chǎn)物不能為氣體

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查用紅磷測(cè)定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，難度稍大．