Question

2．如圖是探究空氣中氧氣含量的實驗．請回答下列問題：
（1）集氣瓶內的紅磷燃燒，除了有空氣之外，還要滿足的條件是紅磷要過量．
（2）寫出紅磷燃燒的化學方程式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（3）寫出實驗現象紅磷劇烈燃燒，產生大量白煙，進入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一．
（4）實驗結束后，倒流入集氣瓶內的水的體積小于$\frac{1}{5}$，可能的原因是什么？
（5）通過該實驗，可推斷出氮氣的哪些物理性質和化學性質？
（6）為確保實驗成功，對反應物和生成物各有什么要求？

Answer 1

分析 空氣中氧氣含量的測定實驗的原理是通過可燃物燃燒消耗氧氣，從而通過空氣體積變化來得到氧氣的含量，所以要讓氧氣盡可能被完全消耗是實驗成敗的關鍵，用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，來正確解答本題．

解答 解：（1）為了使集氣內的氧氣完全消耗完在做實驗時紅磷要過量；
（2）紅磷燃燒的現象：產生大量白煙，放出熱量，反應的化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（3）該實驗的主要現象是：紅磷劇烈燃燒，產生大量白煙，進入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一．
（4）某同學在做該實驗時，所測得氧氣的體積分數小于$\frac{1}{5}$，可能的原因有：裝置漏氣，紅磷不足，沒有冷卻至室溫就打開止水夾，這些都能夠導致進入集氣瓶中的水不到集氣瓶容積的五分之一．
（5）因為剩余氣體主要是氮氣，所以得出氮氣難溶于水的物理性質，同時，它不燃燒也不支持燃燒，化學性質不活潑．
（6）為確保實驗成功，反應物只能與氧氣反應，生成物是固體．
故答案為：
（1）紅磷要過量；
（2）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（3）紅磷劇烈燃燒，產生大量白煙，進入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一．
（4）裝置漏氣，紅磷不足，沒有冷卻至室溫就打開止水夾；
（5）難溶于水；不燃燒也不支持燃燒，化學性質不活潑；
（6）反應物只能與氧氣反應，生成物是固體．

點評 本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論，難度比較小，是基礎性題目．