Question

13．某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图．该同学的实验步骤如下：
①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记．
②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞．
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹．
请回答下列问题：
（1）该实验中红磷需稍过量，目的是将集气瓶内的氧气全部消耗掉．
（2）步骤③中打开止水夹后观察到的现象是烧杯里的水倒吸到集气瓶内，集气瓶中的水约占集气瓶容积的五分之一，由此可得氧气约为总体积的五分之一．
（3）写出红磷燃烧的符号表达式：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（4）写出碳燃烧的符号表达式：C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂，结合符号表达式回答能否用木炭代上述探究实验：不可以（填“可以”或“不可以”），原因是木炭燃烧生成了二氧化碳气体，不能使瓶中压强出现明显的变化．
（5）该实验可推论出氮气难（填“易”或“难”）溶于水和不能（填“能”或“不能”）支持燃烧的结论．

Answer 1

分析 （1）红磷过量，能将瓶内的氧气全部消耗掉．
（2）根据瓶内压强的变化分析．
（3）红磷燃烧生成了五氧化二磷，根据反应写出反应的方程式；
（4）根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可；根据木炭燃烧的产物结合压强知识进行解答；
（5）氮气难溶于水，也不能与水发生反应、不燃烧、也不支持燃烧．

解答 解：（1）红磷需稍过量，目的是：将集气瓶内的氧气全部消耗掉；故填：将集气瓶内的氧气全部消耗掉；
（2）由于红磷燃烧生成了五氧化二磷固体，消耗了瓶内的氧气，瓶内的压强减小．所以，冷却后，松开止水夹，你观察到的现象为：烧杯里的水倒吸到集气瓶内（或烧杯的水面下降），集气瓶中的水约占集气瓶容积的五分之一，由此可以得出：空气中氧气的体积分数的五分之一；故填：烧杯里的水倒吸到集气瓶内，集气瓶中的水约占集气瓶容积的五分之一；五分之一；
（3）红磷燃烧生成了五氧化二磷，反应写出反应的方程式是：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅，故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（4）碳在氧气中燃烧生成了二氧化碳，故可以写出该反应的化学方程式：C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂；木炭燃烧生成了二氧化碳气体，不能使瓶中压强出现明显的变化，所以实验失败；故填：C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂；不可以；木炭燃烧生成了二氧化碳气体，不能使瓶中压强出现明显的变化；
（5）水进入瓶内占五分之一．不再继续进入说明氮气不能与红磷反应，也不能溶于水或与水反应；红磷熄灭说明氮气不燃烧也不支持燃烧，故填：难；不能．

点评 熟记用红磷测定空气里氧气含量的实验原理、操作步骤、实验现象、实验结论和注意事项是解答这类题目的基础．