Question

1．某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究．
【设计实验】第一小组同学设计了如图所示的A装置．
（1）集气瓶中红磷燃烧反应的文字表达式是磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到进入集气瓶中水的体积不 到总容积的$\frac{1}{5}$，
你认为其原因可能是装置漏气、红磷的量不足、装置未完全冷却就打开止水夹．（写3点）
（3）如将燃烧匙中红磷换成炭粉，实验能否成功？不能．
【改进实验】
第二小组同学查阅资料得知：当温度达到40℃时白磷就能在空气中燃烧．五氧化二磷会刺激人的呼吸道，影响健康．于是他们将试管的容积分成五等份，做好标记．在试管中加入一小块（足量）白磷，用橡皮塞塞紧试管口，将试管放入热水中，使白磷燃烧．待白磷熄灭并冷却到室温后，将试管倒立于盛有室温下水的水槽中（如图B），并在水中将橡皮塞取下．
（1）此装置的优点是（任写一点）测定结果更准确，能够减少空气污染；
（2）从实验现象分析可知：氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$，氮气约占空气总体积的$\frac{4}{5}$．本实验能够得到该结论主要是运用了氮气的有关性质，请写出两点不溶于水，不能燃烧，也不能支持燃烧．

Answer 1

分析 【设计实验】（1）根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据文字表达式的书写方法、步骤进行书写即可；
（2）根据测定空气中氧气含量的原理，以及待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，水顺着导管流入集气瓶，且水的体积占集气瓶总容$\frac{1}{5}$的现象判断并回答；
（3）根据可燃物燃烧后，集气瓶内的压强的变化情况来分析；
【改进实验】
（1）利用改进后的装置进行实验，能够避免燃烧匙进入集气瓶时空气向外扩散，同时能够防止生成的五氧化二磷向外扩散；
（2）氮气不溶于水，不能燃烧，不支持燃烧．

解答 解：
【设计实验】（1）红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的15，你认为导致这一结果的原因可能是装置漏气或红磷的量不足或装置未完全冷却就打开止水夹；
（3）若将红磷换成炭粉，该实验不能获得成功，因为碳与氧气反应，消耗氧气，但同时又生成二氧化碳气体，瓶中的压强无明显变化；
【改进实验】
（1）此装置的优点是：能使测定结果更准确，能够减少空气污染．
故填：测定结果更准确，能够减少空气污染．
（2）本实验能够得到该结论主要是运用了氮气的性质有：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，也不能支持燃烧．
故答案为：
【设计实验】
（1）磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）装置漏气、红磷的量不足、装置未完全冷却就打开止水夹；
（3）不能；
【改进实验】
（1）测定结果更准确，能够减少空气污染；
（2）不溶于水；不能燃烧，也不能支持燃烧．

点评 本题主要考查实验测定空气中氧气含量的原理及可能造成实验失败的原因的分析，解此类问题时关键是分析清楚实验原理，了解实验过程中的注意事项．