Question

我們已經(jīng)知道，空氣的主要成分是氮氣和氧氣，下圖是測定空氣中氧氣含量的實驗裝置，試回答下列問題．
（1）實驗過程中，燃燒匙里為什么要盛放過量的紅磷？

 

．
（2）觀察到的實驗現(xiàn)象是

 

．寫出反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式

 

．
（3）這個實驗除了可以得出氧氣約占空氣的1/5的結(jié)論外，還可以推論出氮氣

 

（填“易”或“難”）溶于水和其化學(xué)性質(zhì)

 

（填“活潑”或“不活潑”）的結(jié)論．
（4）在此實驗過程中能否用碳、硫代替紅磷？

 

．

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(guān)鍵，用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項，來正確解答本題．

解答：解：
（1）為了使集氣內(nèi)的氧氣完全消耗完在做實驗時紅磷要過量；
（2）紅磷產(chǎn)生大量白煙，放出熱量，消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內(nèi)的壓強減小，水面上升至原容積的1/5；反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅
（3）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(zhì)，同時，它不燃燒也不支持燃燒，化學(xué)性質(zhì)不活潑．
（4）測定空氣中氧氣的體積分數(shù)利用的是壓強的改變，所以若把紅磷換成木炭或硫，木炭、硫和氧氣反應(yīng)又生成氣體，沒有改變集氣瓶內(nèi)的壓強，達不到實驗?zāi)康模?BR>故答案為：
（1）盛放過量紅磷的目的是讓氧氣盡量消耗完，使測得的氧氣的體積更接近空氣中氧氣的實際體積．
（2）產(chǎn)生大量白煙，放出熱量，冷卻后，水面上升至原容積的1/5.4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅
（3）難，不活潑．
（4）不能用碳、硫代替紅磷，因為它們的生成物均為氣體．

點評：在做測定空氣中氧氣的體積分數(shù)實驗時選擇的藥品只能跟空氣中的氧氣反應(yīng)不能跟其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，同時還不能產(chǎn)生氣體．