Question

8．用如图所示的装置测定空气里氧气的含量，实验时先在集气瓶里加入少量水，做上记号．用弹簧夹夹紧乳胶管．点燃燃烧匙内的红磷后，立即深入瓶中并把塞子塞紧，待红磷熄灭后，发现红磷还有剩余，冷却，打开弹簧夹，烧杯中的水倒流进集气瓶中，液面上升到图中A位置．
（1）从上述实验现象可知氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$，氮气约为$\frac{4}{5}$，能够得到该结论主要是运用了氮气的有关性质，请写出其中两点：①化学性质稳定；②难溶于水．
（2）红磷燃烧的现象①产生大量白烟；②放出大量的热；
（3）若集气瓶中的水面上升小于$\frac{1}{5}$，则可能是因为：①红磷量不足；②未冷却至室温而打开弹簧夹；
（4）该试验中红磷需稍过量，目的是尽可能把氧气反应掉；
（5）若将红磷换成木炭，该试验能否获得成功？不能（填“能”或“不能”）．理由是木炭燃烧的产物是二氧化碳气体，瓶内气压没变，水不能进入集气瓶．

Answer 1

分析 （1）根据现象分析氮气的性质；
（2）根据红磷燃烧的现象，进行回答；
（3）保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数等；
（4）为了使实验结果准确，要用过量的红磷确保氧气被完全消耗掉；
（5）考虑生成物、集气瓶内压强是否变化．

解答 解：（1）实验中当装置内进入水以后，氮气依然能够存在，这就说明氮气是难溶于水的也不和水反应．另外在红磷和氧气反应的过程中，氮气没有被消耗，所以氮气不和氧气、红磷反应，可以概括为化学性质稳定，故填：化学性质稳定；难溶于水．
（2）红磷燃烧的现象为产生大量白烟，放出大量的热，故填：产生大量白烟；放出大量的热；
（3）如果实验中因红磷量不足，氧气没有完全消耗或因装置漏气而在冷却过程中进入少量空气或未冷却至室温而打开弹簧夹或烧杯中的水太少等，都可能出现进入集气瓶中水的体积不到总容积的五分之一的结果，故填：红磷量不足；未冷却至室温而打开弹簧夹．
（4）该实验中，红磷需稍过量目的是尽可能把氧气反应掉，故填：尽可能把氧气反应掉．
（5）由于木炭燃烧的产物是二氧化碳气体，瓶内气压没变，水不能进入集气瓶，故填：不能；木炭燃烧的产物是二氧化碳气体，瓶内气压没变，水不能进入集气瓶．

点评 本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，难度稍大．