Question

已知空氣的主要成分是氮氣和氧氣，某課外活動小組設計如圖實驗測定空氣中氧氣的含量：
（1）寫出該實驗的現(xiàn)象

 

．
（2）寫出紅磷燃燒的符號表達式

 

．該實驗中紅磷稍過量，目的是

 

．
（3）從本實驗還可以得出的結論是氧氣約占空氣體積的

 

；某同學實驗的結論明顯小于理論值，可能的原因是

 

；

 

．（任寫兩條）
（4）如果用木炭來代替白磷進行上述實驗能否成功

 

（填“能”或“不能”），如果對該裝置進行一些改進用木炭也可以獲得較好的效果，那你的建議是

 

．
（5）通過該實驗還可以知道氮氣的一些性質

 

；

 

．（寫兩條）

Answer 1

考點：空氣組成的測定,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：本題是測定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因為磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內外產生氣壓差，從而得到正確的結論．因此在選擇可燃物時，必須考慮到：燃燒的條件；生成物的狀態(tài)；不與空氣中其他物質發(fā)生反應．保證本實驗成功的關鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數．最后根據氮氣的性質進行解答．

解答：解：（1）磷與氧氣在點燃條件下反應生成五氧化二磷，發(fā)出黃色火焰，產生大量的白煙，放出大量的熱，生成白色固體；
故答案為：發(fā)出黃色火焰，產生大量的白煙，放出大量的熱；
（2）磷與氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷，符號表達式為：4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅；該實驗中紅磷稍過量，目的是將空氣中氧氣完全反應掉；故答案為：4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅；將空氣中氧氣完全反應掉；
（3）根據燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水約占集氣瓶容積的五分之一可知，氧氣約占空氣體積的五分之一；水倒流入集氣瓶中的體積只有五分之一，保證本實驗成功的關鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數，否則會導致測定的氧氣含量低于21%的體積數．
故答案為：

1

5

；紅磷的量不夠；裝置的氣密性不好；
（4）木炭燃燒消耗氧氣，同時生成二氧化碳氣體，集氣瓶內壓強基本不變．故不能將紅磷換成木炭，木炭燃燒雖然消耗氧氣但生成物是氣體，但集氣瓶內氣壓幾乎沒變，所以水難進入瓶內；而NaOH溶液能很快和CO₂反應，幾乎不影響實驗效果；
故答案為：不能；瓶內事先加入濃氫氧化鈉溶液；
（5）根據該實驗可知氮氣的性質有氮氣不燃燒，不支持燃燒或氮氣難溶于水．
故答案為：氮氣不燃燒，不支持燃燒；氮氣難溶于水．

點評：本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結論和注意事項，難度稍大．