Question

10．某同学用如图装置测定空气中氧气的体积分数．请你填写有关空格．
（1）红磷燃烧的现象是产生大量的白烟；
（2）红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是瓶内的氧气消耗完；
（3）待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹观察到的现象是水经导气管流向集气瓶中约$\frac{1}{5}$体积处；由此得出的结论是空气中氧气的体积分数大约为$\frac{1}{5}$．
（4）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于$\frac{1}{5}$，这可能的原因是（任写两点）：
①没有冷却至室温，就打开弹簧夹；
②装置气密性不够好．
（5）若实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数大于$\frac{1}{5}$，这可能的原因是（任写一点）：燃烧的红磷刚插入集气瓶时没有塞紧，燃烧一段时间后再塞紧．
（6）由本实验可以推测氮气的物理性质难溶于水、化学性质不能燃烧，也不能支持燃烧．

Answer 1

分析 （1）根据磷燃烧的生成物来回答现象；
（2）根据熄灭可能的原因来具体分析；
（3）根据磷燃烧消耗氧气使瓶内压强减小来分析；
（4）根据可能造成进入水的体积少的原因进行分析；
（5）测定出的空气中氧气的体积分数大于$\frac{1}{5}$即从瓶中出来一些气体，再分析具体原因；
（6）根据水进入后氮气没有减少，磷燃烧时没有消耗氮气来考虑．

解答 解：（1）红磷燃烧生成的五氧化二磷属于白色固体颗粒，所以现象是产生白烟；
（2）自动熄灭了可能原因有：磷燃烧时把瓶内氧气消耗尽了，没有了氧气，就不能燃烧了；
（3）由于磷燃烧消耗了氧气使瓶内压强减小，小于外界大气压，在外界大气压的作用下，把水压入瓶内，由于水进入瓶内的体积约占瓶子总体积的五分之一，所以结论是氧气约占空气体积的五分之一；
（4）造成进入水的体积少的原因：装置漏气、红磷量不足没有把瓶内氧气消耗完，没有冷却到室温就打开了止水夹；
（5）测定出的空气中氧气的体积分数大于$\frac{1}{5}$即从瓶中出来一些气体，由于磷燃烧放热，由于集气瓶的瓶塞没有塞紧，瓶内空气有部分被赶了出来；或者没有先用弹簧夹夹紧橡皮管，磷燃烧时有部分空气沿着导管出来了；
（6）由于水进入后氮气没有减少，磷燃烧时没有消耗氮气，所以说明氮气具有难溶于水，既不能够燃烧也不支持燃烧的性质；
故答案为：（1）产生大量的白烟；
（2）瓶内的氧气消耗完（或瓶内的氧气浓度太低了）；
（3）水经导气管流向集气瓶中约$\frac{1}{5}$体积处；空气中氧气的体积分数大约为$\frac{1}{5}$；
（4）没有冷却至室温，就打开弹簧夹；装置气密性不够好；红磷量不足；集气瓶中的氧气没有消耗完；
（5）燃烧的红磷刚插入集气瓶时没有塞紧，燃烧一段时间后再塞紧；没有先用弹簧夹夹紧橡皮管；导气管中的氧气参与了反应等；
（6）难溶于水；不能燃烧，也不能支持燃烧．

点评 根据实验操作图，回忆实验中现象，从而理解该实验的目的和获得的结论．在推算氮气的性质时要根据实验的现象来进行分析．