Question

10．如图是测定空气中氧气含量的实验装置，请根据实验回答问题．
（1）先用弹簧夹夹紧乳胶管，将燃着的红磷立即伸入盛有少量水的集气瓶中，并把塞子塞紧，可观察到的实验现象是红磷剧烈的燃烧，放出热量，产生大量白烟．红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是氧气完全反应．待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，又观察到的实验现象是水进入集气瓶，进入集气瓶中的水约占集气瓶容积的五分之一．
（2）燃烧结束后，集气瓶内剩余的气体主要是氮气．由本实验可推知氮气的物理性质是不溶于水；化学性质是不能燃烧，不支持燃烧．
（3）若将红磷换成木炭粉，该实验能否获得成功？不能（填“能”或“不能”）．请解释原因木炭燃烧生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体占据了氧气的空间，会导致水不能进入集气瓶，无法测定空气中氧气的含量．
（4）集气瓶中盛有少量水，目的是吸热、降温、减压，防止胶塞弹开；吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气．
（5）I实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的$\frac{1}{5}$，你认为导致这一结果的原因可能有哪些？（答出2种即可）装置漏气、红磷不足．

Answer 1

分析 （1）红磷在点燃条件下能和空气中的氧气剧烈的反应，放出热量，产生大量白烟，生成五氧化二磷；
氧气约占空气总体积的五分之一；
（2）根据实验现象可以判断氮气的性质；
（3）木炭燃烧生成二氧化碳气体；
（4）根据集气瓶中加少量的水的作用是吸热、降温、减压，防止胶塞弹开；吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气解答；
（5）如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败．

解答 解：（1）先用弹簧夹夹紧乳胶管，将燃着的红磷立即伸入盛有少量水的集气瓶中，并把塞子塞紧，可观察到的实验现象是：红磷剧烈的燃烧，放出热量，产生大量白烟；
红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，说明氧气已经完全反应；
待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，又观察到的实验现象是水进入集气瓶，进入集气瓶中的水约占集气瓶容积的五分之一．
故填：红磷剧烈的燃烧，放出热量，产生大量白烟；氧气完全反应；水进入集气瓶，进入集气瓶中的水约占集气瓶容积的五分之一．
（2）由本实验可推知氮气不溶于水，不能燃烧，不支持燃烧．
故填：不溶于水；不能燃烧，不支持燃烧．
（3）因为木炭燃烧生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体占据了氧气的空间，会导致水不能进入集气瓶，无法测定空气中氧气的含量．
故填：不能；木炭燃烧生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体占据了氧气的空间，会导致水不能进入集气瓶，无法测定空气中氧气的含量．
（4）集气瓶中加少量的水的作用是吸热、降温、减压，防止胶塞弹开；吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气．故填：吸热、降温、减压，防止胶塞弹开；吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气．
（5）如果装置漏气，红磷不足，没有冷却至室温就打开弹簧夹，都能够导致进入集气瓶中水的体积不到总容积的$\frac{1}{5}$．故填：装置漏气；红磷不足或没有冷却至室温就打开弹簧夹．

点评 实验是化学的重要组成部分，正确的实验操作是得出科学结论的前提条件之一，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为得出正确的结论奠定基础．