Question

11．某同学利用如图所示的装置测定空气中氧气的含量（体积分数）．请根据他的操作回答下列问题：
（1）检查整个装置的气密性后，将c处的止水夹夹紧，点燃红磷后，迅速插入左边的广口瓶中；红磷燃烧时最明显的现象是产生大量白烟；红磷燃烧的文字表达式（或符号表达式）为磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷（4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅）．
（2）待燃烧停止，将c处的止水夹打开．结果发现烧杯中的水进入到广口瓶中，且占广口瓶体积的约$\frac{1}{8}$，则该同学测得的空气中氧气的体积分数为12.5%．与理论值21%相比较，产生误差的原因很可能是②③．（填序号）
①红磷过量②装置漏气   ③没有冷却至室温就打开止水夹
（3）实验完毕后，剩余气体主要是氮气；由此可以推测出剩余气体具有哪些化学性质？不支持燃烧；
（4）若将红磷换成木炭，该实验能否获得成功否（填“能”或“否”）？

Answer 1

分析 只有熟悉用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，才能正确解答本题．

解答 解：（1）红磷燃烧时最明显的现象是产生大量白烟；文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；化学方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）根据实验现象可以知道红磷燃烧消耗掉氧气，瓶内压强较小，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面上升约占集气瓶容积的八分之一，该同学测得的空气中氧气的体积分数为$\frac{1}{8}$×100%=12.5%．与理论值21%相比较，产生误差的原因很可能原因是：装置漏气，或红磷不足，或装置未冷却等．
（3）实验完毕后，剩余气体主要是氮气，由此可以推测出氮气不支持燃烧；
（4）若将红磷换成木炭，该实验不能成功，因为碳与氧气反应，消耗氧气，但同时又生成二氧化碳气体，瓶中的压强没有减小；
故答案为：
（1）产生大量白烟；磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷（4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅）
（2）12.5；②③；
（3）氮气；不支持燃烧；
（4）否．

点评 本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，难度稍大．