Question

【題目】某同學設(shè)計了測定空氣中氧氣含量的驗，實驗裝置如圖。該同學的實驗步驟如下：

①將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標記。

②在帶橡皮塞和導(dǎo)管的燃燒匙內(nèi)裝入足量的紅磷，將導(dǎo)管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞。

③充分反應(yīng)后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾。

請回答下列問題：

（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是_________________。

（2）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是________________，其反應(yīng)的文字表達式為______________ ；步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是________________，由此可得出氧氣約占空氣的體積的_________。

實驗測定空氣中氧氣的含量，進水體積小于1/5的原因：①__________________ ；②__________________ ；③__________________。

（3）該實驗可推論出氮氣__________（填“易”或“難”）溶于水和其化學性質(zhì)________（填“活潑”或“不活潑”）的結(jié)論。

（4）若將紅磷換成鎂條，該實驗?zāi)芊瘾@得成功？為什么？_______成功，原因___________________。

Answer 1

【答案】充分反應(yīng)掉集氣瓶中的氧氣 紅磷燃燒放出大量白煙，同時釋放出大量的熱 紅磷+氧氣五氧化二磷 水沿導(dǎo)管進入集氣瓶中，倒流至集氣瓶刻度1處 裝置氣密性不好 紅磷量不足 實驗沒有等到裝置冷卻至室溫就打開止水夾 難 不活潑 不 鎂會與空氣中的氧氣、氮氣和二氧化碳反應(yīng)，使測得的結(jié)果偏大

【解析】

（1）紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗，故填：充分反應(yīng)掉集氣瓶中的氧氣。

（2）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是：紅磷燃燒放出大量白煙，同時釋放出大量的熱；紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的文字表達式是：紅磷+氧氣五氧化二磷；由于紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內(nèi)的壓強減小，打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是：水沿導(dǎo)管倒流進入集氣瓶中，倒流至集氣瓶刻度1處；由此可得出氧氣約占空氣的體積的；
故答案為：紅磷燃燒放出大量白煙，同時釋放出大量的熱；紅磷+氧氣五氧化二磷；水沿導(dǎo)管進入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的處；。

實驗結(jié)果偏小的原因可能有以下幾種：
①裝置氣密性不好，在冷卻過程中有外界的空氣進入瓶中；
②紅磷量不足，氧氣沒有完全消耗；
③實驗沒有等到裝置冷卻至室溫就打開止水夾，由于瓶內(nèi)氣體溫度偏高，氣壓偏大，會導(dǎo)致測量結(jié)果小等；
故填：①裝置氣密性不好；②紅磷量不足；③實驗沒有等到裝置冷卻至室溫就打開止水夾等。

（3）在該實驗中，剩余的氣體主要是氮氣，說明氮氣不能燃燒，也不能支持燃燒，不溶于水等，故填：難；不活潑。

（4）鎂會與空氣中的氧氣、氮氣和二氧化碳反應(yīng)，使測得的結(jié)果偏大，故不能將紅磷換成鎂條。

故填：不；鎂會與空氣中的氧氣、氮氣和二氧化碳反應(yīng)，使測得的結(jié)果偏大。