Question

4．某同学用如图装置测定空气中氧气的含量，请你回答下列问题：
（1）该实验中，红磷需稍过量，目的是使氧气完全反应．该物质燃烧反应的符号表达式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹观察到的现象是水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶的水约为集气瓶容积的五分之一，出现该现象的原因是红磷燃烧消耗了集气瓶中的氧气，瓶内气体压强减小，这说明氧气约占空气体积的五分之一．
（3）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于$\frac{1}{5}$，这可能是①红磷不足、②装置漏气、③没有冷却到室温就打开止水夹．
（4）由本实验还可以推测氮气的性质有难溶于水，不助燃．
（5）若将红磷换成碳粉，该实验能否获得成功？不能（填“能”或“不能”），理由是碳和氧气点燃生成二氧化碳气体，装置内的气压不会改变．

Answer 1

分析 （1）根据红磷测定空气中氧气的含量时，红磷需稍过量，目的是使氧气完全反应，红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷进行分析；
（2）根据空气中氧气所占的体积分数，以及测定空气中氧气的含量实验原理进行分析；
（3）根据实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数偏低，可能的原因是：红磷不足，装置漏气，没有冷却到室温就打开止水夹进行分析；
（4）根据烧杯内的水不会无限的进入集气瓶，红磷不会持续燃烧进行分析；
（5）根据碳和氧气燃烧生成二氧化碳气体，装置内的气压不会改变进行分析．

解答 解：（1）红磷测定空气中氧气的含量时，红磷需稍过量，目的是使氧气完全反应，红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹观察到的现象是水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶的水约为集气瓶容积的五分之一，出现该现象的原因是红磷燃烧消耗了集气瓶中的氧气，瓶内气体压强减小，这说明氧气约占空气体积的五分之一；
（3）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数偏低，可能的原因是：红磷不足，装置漏气，没有冷却到室温就打开止水夹；
（4）烧杯内的水不会无限的进入集气瓶，红磷不会持续燃烧，所以氮气的性质有：难溶于水，不助燃；
（5）碳和氧气燃烧生成二氧化碳气体，装置内的气压不会改变，所以不能将红磷换成碳粉．
故答案为：（1）使氧气完全反应，4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶的水约为集气瓶容积的五分之一；红磷燃烧消耗了集气瓶中的氧气，瓶内气体压强减小；五分之一；
（3）红磷不足，装置漏气，没有冷却到室温就打开止水夹；
（4）难溶于水，不助燃；
（5）不能，碳和氧气点燃生成二氧化碳气体，装置内的气压不会改变．

点评 实验的现象描述要注意对不同阶段的强调，要针对问题做出相应的解答．