用来测定空气成分的方法很多, 如图所示的是用红磷在空气中燃烧的测定方法。其中主要的实验过程是:
第一步:将集气瓶容积划分为五等份,并做好标记。
第二步:点燃燃烧匙内的红磷,伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步:待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹。
( 1 )实验过程中,观察到的主要现象是 ___________ 、 __________ 。反应的化学方程式是 ____________ 。为了充分消耗容器中的氧气,红磷的用量应保证 _______ 。为确保实验的成功,在装药物之前应该 _______ 。
( 2 )通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的性质是 _____________ 、 __________________ 。 ( 写两条 )
( 3 )实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到总容积的 1/5 ,你认为导致这一结果的原因可能是 ______ 、 _______ 。 ( 要求答出两种 )
红磷燃烧产生大量白烟 待红磷熄灭并冷却后打开弹簧夹,水被倒吸入集气瓶中,进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的五分之一 足量(或过量) 检查装置的气密性 不能支持燃烧 难溶于水 装置漏气 红磷的量不足
【详解】
( 1 )因为红磷燃烧生成的五氧化二磷是白色固体,空气中含有大约五分之一体积的氧气,所以上述实验现象是:红磷燃烧产生大量白烟,待红磷熄灭并冷却后打开弹簧夹,水被倒吸入集气瓶中,进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的五分之一。红磷燃烧生成了五氧化二磷,反应的化学方程式: 。为了充分消耗容器中的氧气,红磷的用量应保证足量或过量。为确保实验的成功,在装药品之前应该先检查装置的气密性,若装置漏气,测定的结果不准确。
( 2 )集气瓶中剩余的气体主要是氮气。由于在氮气中红磷不能燃烧,说明了氮气不能支持燃烧;根据冷却后打开弹簧夹,烧杯中的水倒流进集气瓶中,液面上升到一定高度不再上升,说明了氮气难溶于水。
( 3 )实验完毕,若进入集气瓶中水的体积小于理论值,导致这一结果的原因可能是:装置漏气、红磷的量不足(氧气没有消耗完)、未等到装置冷却到室温就打开了止水夹(瓶内气体还膨胀着)等。
用排水法收集气体 | 在两个集气瓶中装满水,用玻璃片盖住瓶口,倒放入水中。将塑料管小心插入集气瓶内,吹气 | 集气瓶中的水逐渐排出,收集满呼出的气体 | 呼出的气体几乎没有溶于水 |
在水中收集满气体后,用玻璃片盖住瓶口,从水中取出正放于桌面上 | 气体无色 | 无色的气体,密度比空气的大 | |
探究呼出气体的性质 | 向一个盛空气的集气瓶和一个盛呼出气体的集气瓶中,各滴入几滴澄清的石灰水,振荡 | 盛空气的集气瓶内澄清石灰水没有变浑浊;盛呼出气体的集气瓶内澄清的石灰水变浑浊 | 呼出的气体中二氧化碳的含量>空气中二氧化碳的含量 |
将燃着的木条分别插入另一个盛有呼出气体的集气瓶中和盛有空气的集气瓶中 | 盛有空气的集气瓶中的木条继续燃烧,无明显变化;盛呼出气体的集气瓶中燃着的木条逐渐熄灭 | 呼出的气体中氧气的含量<空气中氧气的含量 | |
取一块干燥的玻璃片,对着呼气,并与放在空气中的另一块玻璃片进行比较 | 对着呼气的玻璃片上有一层水雾;放在空气中的玻璃片无明显变化 | 呼出的气体中水蒸气的含量>空气中水蒸气的含量 |
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