Question

3．某校化学兴趣小组在“空气中氧气含量的测定”实验探究中，甲生设计了如下实验方案，在燃烧匙内盛放过量的红磷，点燃后立即插入到集气瓶内，塞紧橡皮塞，待火焰熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开止水夹，水即注入集气瓶内，（如图所示）请你回答下列问题：
（1）实验过程中红磷燃烧的主要现象是生成了大量的白烟，这个实验除了可以得出“氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$”的结论外，你还可得出哪些有关氮气性质的结论（一条即可）氮气难溶于水．
（2）乙生用上述装置测定却发现氧气含量比正常值少许多，请你分析乙生测定失败的可能原因（找出两种）①红磷的量不足②装置漏气．
（3）丙生改用碳代替红磷进行实验测定，实验方案和甲生相同，你认为他能否得出正常值不能，原因是碳与氧气反应生成了二氧化碳气体，没有产生压强差．
（4）实验完毕后，甲、乙、丙三生经过反思认为，用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，使用的药品应具备的条件是在点燃的条件下要能容易消耗氧气，又不会跟空气中的其他成分反应，生成物应具备的条件是固体．写出红磷燃烧的化学方程式4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．

Answer 1

分析 （1）根据红磷燃烧的现象、瓶内压强的变化等分析实验的主要现象，结合现象分析氮气的性质；
（2）根据测定空气中氧气体积分数实验的注意事项分析回答；
（3）根据碳燃烧生成了二氧化碳气体，瓶内压强变化不大分析回答．
（4）根据上述实验的原理分析使用的药品和生成物应具备的条件．

解答 解：（1）红磷在空气中燃烧．生成了大量的白烟，消耗了氧气，瓶内的压强减小，等冷却到室温时，打开止水夹，水倒吸进入集气瓶，约占集气瓶容积的$\frac{1}{5}$；由水进入集气瓶，说明了氮气难溶于水．由红磷的熄灭，说明了氮气不能与红磷反应；
（2）乙生用上述装置测定却发现氧气含量比正常值少许多，乙生测定失败的可能原因有：①红磷的量不足，②装置漏气等．
（3）丙生改用碳代替红磷进行实验测定．实验方案和甲生相同，他不能得出正常值，原因是：碳与氧气反应生成了二氧化碳气体，没有产生压强差．
（4）用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，使用的药品应具备的条件是在点燃的条件下要能容易消耗氧气，又不会跟空气中的其他成分反应，生成物应具备的条件是固体．红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
故答案为：（1）生成了大量的白烟；氮气难溶于水；
（2）①红磷的量不足，②装置漏气；
（3）不能；碳与氧气反应生成了二氧化碳气体，没有产生压强差；
（4）在点燃的条件下要能容易消耗氧气，又不会跟空气中的其他成分反应；固体；4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．

点评 本考点考查的是空气中氧气含量的探究实验，根据实验操作图，回忆实验中现象，由实验中的注意事项，对实验结果进行评价，从而理解该实验的探究目的．对实验结果进行评价，是近几年中考的重点之一，要好好把握．