Question

16．如图是小兰同学探究空气中氧气的体积分数装置，请回答问题．
（1）写出红磷燃烧的文字表达式磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）红磷燃烧发出黄色火焰，产生大量的白烟．冷却后，打开止水夹，观察到水进入集气瓶，大约占瓶子体积的$\frac{1}{5}$．
（3）实验后小兰发现测得的氧气体积分数小于$\frac{1}{5}$，请你帮她分析造成这种结果的原因可能是（答一点）：红磷不足；装置漏气；没有冷却到室温就打开止水夹．
（4）实验结束后，集气瓶内剩下的气体主要是氮气．小兰继续进行探究，把燃烧的木条伸入到瓶内，木条熄灭，由此可知氮气的化学性质不活泼（填“活泼”或“不活泼”）的结论．
（5）若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？否．原因是：木炭燃烧生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体会占据氧气的空间，不能测定空气中氧气的含量．

Answer 1

分析 （1）根据红磷燃烧生成五氧化二磷解答；
（2）红磷能够在空气中剧烈地燃烧，产生大量白烟，放出大量的热，生成白色固体为五氧化二磷；氧气约占空气总体积的五分之一；
（3）如果操作不当，会影响实验结果，甚至导致实验失败；
（4）空气的主要成分是氧气和氮气，根据实验现象可以判断氮气的性质．
（5）考虑木炭燃烧生成二氧化碳气体．

解答 解：（1）红磷燃烧的文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）点燃红磷后，观察到的现象是红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量白烟，并且向外放热；打开止水夹后出现的现象为：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；得到的实验结论是氧气约占空气总体积的五分之一；
（3）红磷不足、装置漏气、没有冷却到室温就打开止水夹，都能够导致测定的氧气的体积分数低于五分之一．
故填：红磷不足；装置漏气；没有冷却到室温就打开止水夹．
（4）集气瓶中剩下的主要是氮气，通过上面实验，你能得出该气体的性质是不溶于水，不能燃烧，不支持燃烧．
（5）不能将红磷换成木炭，这是因为木炭燃烧生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体会占据氧气的空间，不能测定空气中氧气的含量．
故答案为：
（1）磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）黄；白烟；$\frac{1}{5}$；
（3）红磷不足；装置漏气；没有冷却到室温就打开止水夹．
（4）熄灭；不活泼；
（5）否；木炭燃烧生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体会占据氧气的空间，不能测定空气中氧气的含量．

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．