Question

14．在“空气中氧气含量的测定”实验探究中，甲生设计了如下实验方案：在燃烧匙内盛过量红磷，点燃后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，待红磷火焰熄灭，集气瓶冷却至室温，打开铁夹，水注入集气瓶．（实验装置如图所示）回答下列问题：
（1）实验过程中，观察到的主要现象是产生大量白烟、水进入集气瓶．反应的文字表达式是磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）乙生用上述实验装置测定的结果是：空气中氧气含量与正常值有较明显的偏差，其操作上的原因可能是（要求答出两种）：装置漏气，燃烧匙伸入集气瓶中时太慢．
（3）丙生也设计了一个实验方案，装置和操作同上，只不过用木炭代替了红磷．当木炭停止燃烧，集气瓶冷却至室温，打开铁夹后，水能否进入集气瓶？为什么？不能，因为木炭燃烧生成二氧化碳气体．
（4）由本实验还可推知氮气的哪些性质？试写出其中的一种：不溶于水．

Answer 1

分析 （1）红磷在空气中燃烧时产生大量白烟，放出大量的热；
当集气瓶中的氧气被消耗，冷却至室温时，水能够进入集气瓶，进入集气瓶中的水约占集气瓶容积的五分之一；
（2）如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败；
（3）木炭燃烧生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体占据了氧气的空间，会导致水不能进入集气瓶；
（4）根据实验现象可以判断氮气的性质．

解答 解：（1）实验过程中，观察到的主要现象是产生大量白烟、水进入集气瓶；
反应的文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
故填：产生大量白烟；水进入集气瓶；磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）如果装置漏气，会导致进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的五分之一，从而导致测定结果偏低；
如果燃烧匙伸入集气瓶中时太慢，会导致集气瓶中的部分空气受热膨胀逸出，从而导致进入集气瓶中的水多于集气瓶容积的五分之一，从而导致测定结果偏大．
故填：装置漏气；燃烧匙伸入集气瓶中时太慢．
（3）用木炭代替红磷时，木炭燃烧生成的二氧化碳气体占据了氧气的空间，导致水不能进入集气瓶，从而导致实验失败．
故填：不能，因为木炭燃烧生成二氧化碳气体．
（4）由本实验还可推知氮气不溶于水，不能燃烧，不支持燃烧．
故填：不溶于水．

点评 可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是：能和空气中的氧气反应，生成物是固体，不能和空气中的其它物质发生化学反应．