Question

18．如图是空气中氧气含量的测定装置．试回答：
（1）盛在燃烧匙中的物质常用红磷，该物质燃烧现象是发出黄光，冒出大量白烟．
（2）在实验中，钟罩内的水面起变化的原因是红磷与氧气反应放出大量的热，会使气体体积膨胀，使钟罩内压强增大，所以水面下降；红磷在空气中燃烧会消耗空气中的氧气，空气中氧气的体积分数约为五分之一，冷却后空气的体积会减少，减少的就是空气中氧气的体积，所以水面又上升．
（3）实验中，若燃烧匙中的物质的质量太少，测得氧气的体积分数会偏小（填“偏大”或“偏小”）；
（4）该反应的文字表达式磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（5）燃烧后剩余的气体主要是氮气．请结合本实验推测氮气是无色气体难（填“难”或“易”）溶于水；氮气的化学性质不活泼（填“活泼”或“不活泼”）．

Answer 1

分析 空气中氧气含量的测定实验的原理是：通过可燃物燃烧消耗氧气，从而通过空气体积变化来得到氧气的含量，所以要让氧气尽可能被完全消耗是实验成败的关键，用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，来正确解答本题．

解答 解：（1）常用红磷燃烧的方法来测定空气中氧气的含量，磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，观察的现象是：红磷在空气中燃烧发出黄光，冒出大量白烟；故填：红磷；发出黄光，冒出大量白烟；
（2）实验中，钟罩内的水面先下降后上升，最终约占其容积的五分之一，因为：红磷与氧气反应放出大量的热，会使气体体积膨胀，使钟罩内压强增大，所以水面下降；红磷在空气中燃烧会消耗空气中的氧气，空气中氧气的体积分数约为五分之一，冷却后空气的体积会减少，减少的就是空气中氧气的体积，所以水面又上升．故答案为：红磷与氧气反应放出大量的热，会使气体体积膨胀，使钟罩内压强增大，所以水面下降；红磷在空气中燃烧会消耗空气中的氧气，空气中氧气的体积分数约为五分之一，冷却后空气的体积会减少，减少的就是空气中氧气的体积，所以水面又上升；
（3）为了使集气内的氧气完全消耗完在做实验时红磷要过量，若反应中红磷不足，燃烧时钟罩内氧气没有消耗完，钟罩内水上升的量就占不到其容积的五分之一，使测得氧气的体积分数会偏低；故填：偏小；
（4）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷；故填：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（5）氮气是无色气体，实验后剩余的气体主要是氮气，而氮气能与水共存，说明氮气不易溶于水，红磷熄灭则可知氮气具有不支持燃烧自身也不燃烧的化学性质（或化学性质不活泼）；故填：无；难；不活泼．

点评 熟记用红磷测定空气里氧气含量的实验原理、操作步骤、实验现象、实验结论和注意事项是解答这类题目的基础．