Question

【題目】某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，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在帶橡皮塞和導管的燃燒匙內裝入足量的紅磷，將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內，塞緊橡皮塞．③充分反應后，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集氣瓶中的現象是_________________________，其反應的文字表達式為__________________；步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是_____________________________，由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為___．

(3)該實驗可推論出氮氣__(填“易”或“難”)溶于水和其化學性質_____(填“活潑”或“不活潑”)的結論．

(4)若將紅磷換成炭粉，該實驗能否獲得成功？為什么？_____成功，原因是______________________________．

Answer 1

【答案】 耗盡集氣瓶中的氧氣 放出大量白煙，發出黃光，放出熱量 略 水沿導管進入集氣瓶中，液面上升到一等分刻度處 五分之一 難 不活潑 不成功 因為炭粉燃燒消耗氧氣，同時生成二氧化碳，瓶內壓強基本不變，水不到流

【解析】根據所學知識和題中信息知，(1)該實驗中紅磷需稍過量，目的是耗盡集氣瓶中的氧氣，使測量更準確。(2)步驟②集氣瓶中的現象是放出大量白煙，發出黃光，放出熱量，其反應的文字表達式為∶磷＋氧氣五氧化二磷；步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是水沿導管進入集氣瓶中，液面上升到一等分刻度處，集氣瓶內氧氣消耗，氣壓減小，外界氣壓大，由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為五分之一。(3)該實驗可推論出氮氣難溶于水和其化學性質不活潑的結論，氮氣沒有溶于水，沒有與氧氣反應。(4)若將紅磷換成炭粉，該實驗不能獲得成功，原因是炭粉燃燒消耗氧氣，同時生成二氧化碳，瓶內壓強基本不變，水不倒流。

點睛∶這是一道測定空氣中氧氣含量的實驗題，本實驗成功的關鍵是①裝置氣密性良好②紅磷過量③點燃后迅速放入集氣瓶中④冷卻后測量﹙打開止水夾﹚。