Question

20．某同學用如圖裝置測定空氣中氧氣的體積分數．請你填寫有關空格．
（1）該實驗中，紅磷需稍過量，目的是產生大量白煙，放出熱量；該物質燃燒反應的文字表達式為磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（2）待該物質熄滅并冷卻后，打開彈簧夾觀察到的現象是燒杯中的水進入集氣瓶，水位上升約$\frac{1}{5}$．由實驗得出的結論是空氣中約含$\frac{1}{5}$體積的氧氣．
（3）由本實驗還可以推測氮氣的性質有難溶于水；不支持燃燒等（答一條）．

Answer 1

分析 （1）紅磷燃燒產生大量白煙，放出熱量，該反應生成了五氧化二磷，可以據此寫出該反應的文字表達式；
（2）測定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷的方法，生成的白色固體是五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內外產生氣壓差，產生倒吸現象，從而得出結論；
（3）對比氧氣和環境來具體分析氮氣的性質．

解答 解：（1）紅磷燃燒產生大量白煙，放出熱量，該反應生成了五氧化二磷，出該反應的文字表達式為：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）紅磷燃燒消耗了空氣中的氧氣，使得瓶內壓強減少，打開彈簧夾后，有水進入集氣瓶，水位上升約$\frac{1}{5}$，水位上升的體積就是氧氣的體積，由此可得出結論：空氣中約含$\frac{1}{5}$體積的氧氣；
（3）氮氣的性質的歸納，要從本實驗的實際來進行，不要脫離題目去回答和分析．實驗中當裝置內進入水以后，氮氣依然能夠存在這就說明氮氣是難溶于水的也不和水反應．另外在紅磷和氧氣反應的過程中，氮氣沒有被消耗，所以不支持燃燒等．
故答案為：（1）產生大量白煙，放出熱量；磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）燒杯中的水進入集氣瓶，水位上升約$\frac{1}{5}$；空氣中約含$\frac{1}{5}$體積的氧氣；
（3）難溶于水；不支持燃燒等．

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、結論和注意事項，難度稍大．