Question

在“空氣中氧氣含量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)探究中，小涵設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：
在燃燒匙內(nèi)盛過(guò)量紅磷，點(diǎn)燃后立即插入集氣瓶?jī)?nèi)，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開(kāi)鐵夾，水注入集氣瓶．（實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示）回答下列問(wèn)題：
（1）該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式是

4P+5O₂

點(diǎn)燃  .

2P₂O₅

．
（2）小涵用上述實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定的結(jié)果是：空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏差，其操作上的原因可能是（要求答出兩種）：
①

裝置漏氣

；②

紅磷不足（合理均可）

．
（3）小盈也設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，裝置和操作同上，只不過(guò)用木炭代替紅磷．當(dāng)木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開(kāi)鐵夾后，水能否進(jìn)入集氣瓶？為什么？

不能；木炭燃燒生成二氧化碳，不能產(chǎn)生壓強(qiáng)差

（4）若仍然用木炭代替紅磷，小盈的實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)作何改進(jìn)，才能保證實(shí)驗(yàn)成功？（只需答出實(shí)驗(yàn)方案中須改進(jìn)的地方）

在集氣瓶?jī)?nèi)壁預(yù)先涂一層氫氧化鈉溶液；或在瓶塞上插入吸有氫氧化鈉溶液的膠頭滴管，在打開(kāi)鐵夾前，將滴管中的氫氧化鈉溶液注入集氣瓶中

（5）而小淳同學(xué)更是對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了大膽的改造，設(shè)計(jì)了如下圖所示的裝置．請(qǐng)根圖2示實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題：
①閉合電源開(kāi)關(guān)，可以觀察到白磷

燃燒，發(fā)出黃光，產(chǎn)生大量白煙

②裝置冷卻到室溫時(shí)，可觀察到U型管內(nèi)左側(cè)液面

上升至1刻度處

．
③通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：

氧氣約占空氣總體積的

1

5

．
④此實(shí)驗(yàn)還可推知反應(yīng)后剩余氣體的兩點(diǎn)性質(zhì)是：

不溶于水

、

不支持燃燒（合理均可）

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)紅磷燃燒的反應(yīng)原理書(shū)寫(xiě)表達(dá)式；
（2）造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確的原因可從是否進(jìn)入空氣和氧氣是否被全部消耗等方面分析；
（3）用其他試劑代替紅磷時(shí)，不應(yīng)生成氣體，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
（4）為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，生成的氣體要吸收，吸收二氧化碳可用氫氧化鈉溶液；
（5）白磷的化學(xué)性質(zhì)與紅磷相似：在空氣中能燃燒，發(fā)出黃光，產(chǎn)生大量白煙；白磷燃燒消耗氧氣，故U型管內(nèi)的氣壓減小，液面上升；又因?yàn)檠鯕饧s占空氣總體積的

1

5

，故上升至1刻度處；同時(shí)說(shuō)明了剩余氣體不溶于水或不易溶于水，剩余白磷不再燃燒，說(shuō)明剩余氣體不支持燃燒．

解答：解：（1）紅磷與氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成五氧化二磷；
故答案為：4P+5O₂

點(diǎn)燃  .

2P₂O₅；
（2）造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確的原因可能是：瓶塞未塞緊或裝置漏氣，也可能是未等裝置就打開(kāi)夾子讀數(shù)、紅磷不足；
故答案為：裝置漏氣；紅磷不足（合理均可）；
（3）木炭與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，不能產(chǎn)生壓強(qiáng)差，水不會(huì)流入集氣瓶，故不能用木炭代替紅磷；
故答案為：不能；木炭燃燒生成二氧化碳，不能產(chǎn)生壓強(qiáng)差；
（4）為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，生成的氣體要吸收，吸收二氧化碳可用氫氧化鈉溶液；
故答案為：在集氣瓶?jī)?nèi)壁預(yù)先涂一層氫氧化鈉溶液；或在瓶塞上插入吸有氫氧化鈉溶液的膠頭滴管，在打開(kāi)鐵夾前，將滴管中的氫氧化鈉溶液注入集氣瓶中；
（5）閉合電源開(kāi)關(guān)，金屬片通電放熱，可以觀察到白磷在空氣中能燃燒，發(fā)出黃光，產(chǎn)生大量白煙；白磷燃燒消耗氧氣，故U型管內(nèi)的氣壓減小，液面上升；又因?yàn)檠鯕饧s占空氣總體積的

1

5

，故上升至1刻度處；同時(shí)說(shuō)明了剩余氣體不溶于水或不易溶于水，剩余白磷不再燃燒，說(shuō)明剩余氣體不支持燃燒；
故答案為：
①燃燒，發(fā)出黃光，產(chǎn)生大量白煙；
②上升至1刻度處；
③氧氣約占空氣總體積的

1

5

；
④不溶于水、不支持燃燒（合理均可）．

點(diǎn)評(píng)：本題較為全面地考查了空氣中氧氣含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)，能很好的從不同知識(shí)層面考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用情況．