Question

3．某校化學興趣小組在“空氣中氧氣含量的測定”實驗探究中，甲生設計了如下實驗方案，在燃燒匙內盛放過量的紅磷，點燃后立即插入到集氣瓶內，塞緊橡皮塞，待火焰熄滅后，集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾，水即注入集氣瓶內，（如圖所示）請你回答下列問題：
（1）實驗過程中紅磷燃燒的主要現象是生成了大量的白煙，這個實驗除了可以得出“氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$”的結論外，你還可得出哪些有關氮氣性質的結論（一條即可）氮氣難溶于水．
（2）乙生用上述裝置測定卻發現氧氣含量比正常值少許多，請你分析乙生測定失敗的可能原因（找出兩種）①紅磷的量不足②裝置漏氣．
（3）丙生改用碳代替紅磷進行實驗測定，實驗方案和甲生相同，你認為他能否得出正常值不能，原因是碳與氧氣反應生成了二氧化碳氣體，沒有產生壓強差．
（4）實驗完畢后，甲、乙、丙三生經過反思認為，用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時，使用的藥品應具備的條件是在點燃的條件下要能容易消耗氧氣，又不會跟空氣中的其他成分反應，生成物應具備的條件是固體．寫出紅磷燃燒的化學方程式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．

Answer 1

分析 （1）根據紅磷燃燒的現象、瓶內壓強的變化等分析實驗的主要現象，結合現象分析氮氣的性質；
（2）根據測定空氣中氧氣體積分數實驗的注意事項分析回答；
（3）根據碳燃燒生成了二氧化碳氣體，瓶內壓強變化不大分析回答．
（4）根據上述實驗的原理分析使用的藥品和生成物應具備的條件．

解答 解：（1）紅磷在空氣中燃燒．生成了大量的白煙，消耗了氧氣，瓶內的壓強減小，等冷卻到室溫時，打開止水夾，水倒吸進入集氣瓶，約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$；由水進入集氣瓶，說明了氮氣難溶于水．由紅磷的熄滅，說明了氮氣不能與紅磷反應；
（2）乙生用上述裝置測定卻發現氧氣含量比正常值少許多，乙生測定失敗的可能原因有：①紅磷的量不足，②裝置漏氣等．
（3）丙生改用碳代替紅磷進行實驗測定．實驗方案和甲生相同，他不能得出正常值，原因是：碳與氧氣反應生成了二氧化碳氣體，沒有產生壓強差．
（4）用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時，使用的藥品應具備的條件是在點燃的條件下要能容易消耗氧氣，又不會跟空氣中的其他成分反應，生成物應具備的條件是固體．紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
故答案為：（1）生成了大量的白煙；氮氣難溶于水；
（2）①紅磷的量不足，②裝置漏氣；
（3）不能；碳與氧氣反應生成了二氧化碳氣體，沒有產生壓強差；
（4）在點燃的條件下要能容易消耗氧氣，又不會跟空氣中的其他成分反應；固體；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．

點評 本考點考查的是空氣中氧氣含量的探究實驗，根據實驗操作圖，回憶實驗中現象，由實驗中的注意事項，對實驗結果進行評價，從而理解該實驗的探究目的．對實驗結果進行評價，是近幾年中考的重點之一，要好好把握．