Question

13．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）该实验中，红磷需稍过量，目的是尽可能把氧气反应掉．该物质燃烧反应的文字表达式为红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷
（2）红磷燃烧的现象为产生大量白烟，发黄光，放出热量．
（3）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于$\frac{1}{5}$，这可能是由哪一种原因引起的？装置漏气
（4）由本实验还可以推测氮气的性质有难溶于水（任写一条即可）．
（5）若将红磷换成木炭，该实验能否获得成功？不能（填能或否）理由是碳粉燃烧的产物是二氧化碳气体，瓶内气压没变，水不能进入集气瓶．

Answer 1

分析 （1）为了使实验结果准确，要用过量的红磷确保氧气被完全消耗掉；该反应生成了五氧化二磷，可以据此写出该反应的文字表达式；
（2）根据红磷燃烧的现象，进行回答；
（3）保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数等；
（4）对比氧气和环境来具体分析氮气的性质．
（5）考虑生成物、集气瓶内压强是否变化．

解答 解：（1）该实验中，红磷需稍过量，目的是 尽可能把氧气反应掉．该反应生成了五氧化二磷，出该反应的文字表达式为：红磷+氧气 $\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）红磷燃烧的现象为 产生大量白烟，发黄光，放出热量；
（3）如果实验中因红磷量不足，而氧气没有完全消耗或因装置漏气而在冷却，过程中进入少量空气或未冷却至室温而打开弹簧夹或烧杯中的水太少等，都可能出现进入集气瓶中水的体积不到总容积的五分之一的结果．
（4）氮气的性质的归纳，要从本实验的实际来进行，不要脱离题目去回答和分析．实验中当装置内进入水以后，氮气依然能够存在这就说明氮气是难溶于水的也不和水反应．另外在红磷和氧气反应的过程中，氮气没有被消耗，所以氮气不和氧气、红磷反应，可以概括为性质稳定，当然也可以分开叙述，就是不和氧气反应，不支持燃烧等．
（5）由于碳粉燃烧的产物是二氧化碳气体，瓶内气压没变，水不能进入集气瓶．
故答案为：
（1）尽可能把氧气反应掉．红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）产生大量白烟，发黄光，放出热量．
（3）装置漏气；
（4）难溶于水．
（5）不能，碳粉燃烧的产物是二氧化碳气体，瓶内气压没变，水不能进入集气瓶．

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．