Question

20．用燃燒紅磷的方法測定空氣中氧氣的含量：
實(shí)驗(yàn)步驟：在集氣瓶中加入少量水，并將水面上方空間分成5等份，如圖裝置所示．用彈簧夾夾住乳膠管．點(diǎn)燃紅磷，伸入瓶中并塞上瓶塞．待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察廣口瓶內(nèi)水面變化情況．

（1）寫出紅磷在空氣中燃燒的文字表達(dá)式磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．
（2）反應(yīng)結(jié)束后集氣瓶中剩余的氣體主要是氮?dú)�，由此可以推測它具有的性質(zhì)是不溶于水或不活潑（至少寫一點(diǎn)）．
（3）在實(shí)驗(yàn)加熱過程中，具支試管上的小氣球作用是調(diào)節(jié)氣壓，防止橡膠塞彈出、注射器活塞彈出等，起到了緩沖作用，不斷推拉注射器的目的是：使注射器內(nèi)的氧氣充分與銅粉反應(yīng)
（4）查閱資料得知“銅+氧氣$\stackrel{加熱}{→}$ 氧化銅”．乙同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖2兩種裝置測定空氣中氧氣含量，請結(jié)合圖示回答有關(guān)問題．
①裝置一和裝置二中氣球的位置不同，你認(rèn)為裝置二（填“裝置一”或“裝置二”）更合理．
②用合適的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄了如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

硬質(zhì)玻璃管中空氣的體積	反應(yīng)前注射器中空氣體積	充分反應(yīng)后注射器中氣體體積	實(shí)驗(yàn)測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)
25mL	15mL	9mL	？

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為15%．
（5）以下是乙同學(xué)對自己實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，其中解釋不合理的是A（填序號）．
A．可能是使用的銅粉量過量
B．可能是沒有反復(fù)推、拉注射器的活塞，裝置內(nèi)氧氣沒有充分反應(yīng)
C．可能是沒有冷卻至室溫就讀數(shù)
D．可能是裝置氣密性不好，冷卻時(shí)外界空氣進(jìn)入．

Answer 1

分析 （1）首先根據(jù)反應(yīng)原理找出反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件，根據(jù)文字表達(dá)式的書寫方法、步驟進(jìn)行書寫即可；
（2）根據(jù)廣口瓶內(nèi)剩余的氣體主要是氮?dú)�，通過觀察和實(shí)驗(yàn)得知：氮?dú)馐菬o色無味的氣體，難溶于水，既不能燃燒，也不能支持燃燒等解答；
（3）根據(jù)交替緩慢推動兩個(gè)注射器能使氣體與銅粉充分接觸進(jìn)行解答；具支試管上的小氣球作用是，緩沖壓力或防止活塞沖出或防止試管炸裂或防止橡皮塞沖出；
（4）從兩種裝置的區(qū)別來分析；注射器內(nèi)氣體減少的量就是氧氣的量；
（5）根據(jù)測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)的原理、注意事項(xiàng)分析回答．

解答 解：（1）紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．故填：磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（2）廣口瓶內(nèi)剩余的氣體主要是氮?dú)�，通過觀察和實(shí)驗(yàn)得知：氮?dú)馐菬o色無味的氣體，難溶于水，既不能燃燒，也不能支持燃燒等．故填：氮?dú)�；不溶于水或不活潑�?br />（3）為防止橡膠塞彈出、注射器活塞彈出等，應(yīng)在具支試管上固定小氣球；故答案為：調(diào)節(jié)氣壓，防止橡膠塞彈出、注射器活塞彈出等，起到了緩沖作用；
交替緩慢推動兩個(gè)注射器能使氣體與銅粉充分接觸反應(yīng)，以便耗盡裝置內(nèi)的氧氣，使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確；故答案為：使注射器內(nèi)的氧氣充分與銅粉反應(yīng)；
（4）裝置二與裝置一裝置比較，裝置二中的氣球在玻璃管的后部，更易讓空氣流通，氧氣與銅能充分反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)過程中，注射器應(yīng)不停推拉活塞；注射器內(nèi)氣體減少的量就是氧氣的體積，則實(shí)驗(yàn)測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為$\frac{15mL-9mL}{25mL+15mL}×100%$=15%；
故答案為：①二；②15%；
（5）在測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)時(shí)，實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)測定氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于五分之一，可能的原因有：①銅粉的量可能不足，沒有將氧氣消耗盡；②裝置可能漏氣，；③實(shí)驗(yàn)中可能未冷卻至室溫就讀數(shù)等．故填：A．

點(diǎn)評 本考點(diǎn)考查了空氣中氧氣的含量的探究，熟練掌握測定空氣里氧氣含量的實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論和注意事項(xiàng)等是解題的關(guān)鍵．