Question

6．已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示：
（1）红磷燃烧时的现象剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量．该实验中红磷应过量，目的是使集气瓶中的氧气完全反应．
（2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水量约是集气瓶体积的五分之一，由本实验还可以推知氮气的哪些性质？试写出其中的一种：不溶于水．
（3）此实验得出的结论是氧气约占空气总体积的五分之一．
（4）某同学在做该实验时，进入集气瓶的水不到总容积的$\frac{1}{5}$（即测得的氧气体积分数小于$\frac{1}{5}$．）请你分析其中可能的原因（至少写两点）：①红磷不足；②装置漏气．
（5）若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？否（填“能”或“否”），理由是炭粉燃烧生成二氧化碳气体．
（6）该实验选择药品要求是固体，只能够和空气中的氧气反应，生成物是固体．

Answer 1

分析 红磷能够在空气中剧烈的燃烧，放出热量，产生大量白烟，生成五氧化二磷；
根据实验现象可以判断氮气的性质；
氧气约占空气总体积的五分之一；
如果装置漏气，红磷不足，没有冷却至室温就打开止水夹，当导致进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的五分之一；
碳燃烧生成二氧化碳．

解答 解：（1）红磷燃烧时的现象是：剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量；
该实验中红磷应过量，目的是使集气瓶中的氧气完全反应．
故填：剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量；使集气瓶中的氧气完全反应．
（2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水量约是集气瓶体积的五分之一；
由本实验还可以推知氮气不溶于水，不能燃烧，不支持燃烧．
故填：五分之一；不溶于水．
（3）此实验得出的结论是氧气约占空气总体积的五分之一．
故填：氧气约占空气总体积的五分之一．
（4）如果装置漏气，红磷不足，没有冷却至室温就打开止水夹，当导致进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的五分之一．
故填：红磷不足；装置漏气．
（5）若将红磷换成炭粉，该实验不能成功，理由是炭粉燃烧生成二氧化碳气体，会导致水不能进入集气瓶．
故填：否；炭粉燃烧生成二氧化碳气体．
（6）该实验选择药品要求是：反应物是固体，只能够和空气中的氧气反应，生成物是固体．
故填：是固体，只能够和空气中的氧气反应，生成物是固体．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．