Question

7．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燃烧，产生大量白烟，放出大量的热，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约五分之一体积．该化学变化可用文字表达式表示为磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（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难溶于水；化学性质是不能燃烧，不支持燃烧．
（3）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？（至少答3种）

Answer 1

分析 （1）根据红磷燃烧的现象分析解答；根据红磷燃烧的反应物及生成物写出文字表达式；根据压强的知识分析实验现象；
（2）氮气不溶于水，不能燃烧，不支持燃烧；
（3）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）红磷燃烧的现象是红磷燃烧，产生大量白烟，放出大量的热；磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；红磷燃烧消耗氧气，瓶内压强减小，水倒流，倒流进水的体积即为消耗的氧气的体积，因此可知氧气约占空气总体积的五分之一；故填：红磷燃烧，产生大量白烟，放出大量的热；水进入集气瓶约五分之一体积；磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）反应后集气瓶中剩余的主要气体是氮气，化学式为：N₂；上面的实验同时证明了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；故填：难溶于水；不能燃烧，不支持燃烧；
（3）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的$\frac{1}{5}$，导致这一结果的原因可能是：红磷不足，装置漏气，没有冷却到室温就打开止水夹；故填：红磷不足，装置漏气，没有冷却到室温就打开止水夹．

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．