Question

【題目】某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗裝置如圖。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)紅磷燃燒的現象是_________________________________________________。

(2)該實驗中紅磷需稍過量，目的是_____________________________________。

(3)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約為空氣體積的___________。

(4)上面的實驗證明了氧氣有_________的性質；同時也證明了氮氣有哪些化學性質？_________________________________。

(5)小亮同學對實驗進行反思后，提出了改進方法(如下圖所示 )，你認為改進后的優點是：___________________________。

Answer 1

【答案】 紅磷與氧氣反應，生成了大量白煙 完全反應掉集氣瓶中的氧氣 水沿導管被吸入集氣瓶中，水的體積占集氣瓶容積的1/5 1/5 支持燃燒 不能燃燒，不支持燃燒 減少實驗誤差，避免五氧化二磷污染空氣

【解析】（1）紅磷在氧氣中能夠劇烈地燃燒，放出大量的熱，產生大量的白煙；
（2）根據紅磷能與空氣中的氧氣反應生成五氧化二磷固體解答；

（3）當集氣瓶中的氧氣消耗后，冷卻到室溫時，壓強減小，在外界大氣壓的作用下，水進入集氣瓶；

（4）氧氣能支持燃燒；氮氣不能燃燒，不支持燃燒；

(5)根據裝置設計的利用凸透鏡聚光引燃紅磷分析解答。
解：(1)紅磷燃燒的現象是：紅磷與氧氣反應，生成了大量白煙；

（2）為了把集氣瓶中的氧氣耗盡，紅磷應該過量；

（3）待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾時，水進入集氣瓶，進入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一，說明空氣中氧氣的體積分數約為1/5；

(4)上面的實驗證明了氧氣有支持燃燒的性質；同時也證明了氮氣有不能燃燒，不支持燃燒的化學性質；

(5)通過凸透鏡聚光引燃紅磷，不需要打開瓶塞，空氣出不來也進不去，測量比較準確。用酒精燈引燃紅磷，紅磷燃燒生成五氧化二磷進入到空氣會污染空氣。所以改進后的優點是：減少實驗誤差，避免五氧化二磷污染空氣。