Question

13．某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究，有同学设计了如下实验．
（1）实验中可观察到的现象是红磷燃烧发出黄光，冒出大量的白烟．
（2）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于$\frac{1}{5}$，这可能是由哪几种原因引起的？红磷的量不足；装置漏气等
（3）从实验现象分析知，氮气具有以下性质：不支持燃烧；难溶于水．

Answer 1

分析 （1）根据红磷燃烧的现象来分析；
（2）造成测得氧气的体积分数小于五分之一的因素可以从以下四个方面考虑：①装置是否漏气②红磷的用量是否充足③瓶内的氧气是否耗尽④装置是否冷却到室温；
（3）由红磷消耗完氧气后，不再继续燃烧，说明氮气不能支持燃烧；由烧杯内的水进入集气瓶的五分之一后，不能继续进入，说明氮气难溶于水．

解答 解：（1）太阳光经过凸透镜照射后，红磷温度达到了其着火点，红磷燃烧发出黄光，冒出大量的白烟，故填：红磷燃烧发出黄光，冒出大量的白烟；
（2）测定空气中氧气的含量实验原理：利用红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数．如果所用红磷的量不足，造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗，所以会使所测得的氧气的体积分数偏小；如果装置漏气，则形成的压强差会从漏气的地方进入空气，也会导致进入集气瓶的水的量偏小，即测得氧气的体积分数偏小；故答案为：红磷的量不足；装置漏气等．
（3）由于红磷消耗完氧气后，不再继续燃烧，说明氮气不能支持燃烧；由烧杯内的水进入集气瓶的$\frac{1}{5}$后，不能继续进入，说明氮气难溶于水；故答案为：不支持燃烧、难溶于水．

点评 本题以空气中氧气的含量为载体，考查了相关化学方程式的书写、所测氧气含量偏低的原因、氮气的性质等，考查学生科学探究和逻辑思维的能力．