Question

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

確保集氣瓶內的氧氣消耗盡

．
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是

燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處

，由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為

1

5

．在該實驗中不僅測出了空氣中氧氣的含量，而且從中還得到了氮氣的什么性質

氮氣不溶于水；不與紅磷反應

．
（3）紅磷燃燒的文字表達式

紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷

．

Answer 1

分析：（1）根據該實驗注意事項分析；
（2）根據紅磷的燃燒結合壓強知識分析，紅磷與氧氣反應生成固體，消耗了瓶內的氣體，壓強減小，外界大氣壓會壓著水進入集氣瓶；根據實驗現象分析；
（3）根據化學反應文字表達式的書寫分析．

解答：解：（1）實驗的目的是測定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內外產生壓強差，水被吸入占據氧氣的空間，從而達到測定氧氣的目的，紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗．
（2）紅磷與氧氣反應，生成了五氧化二磷固體，所以會導致集氣瓶內壓強減小，水被壓入集氣瓶，進入的水量正好占據集氣瓶內氧氣的空間，約為集氣瓶體積的五分之一；據實驗現象可得出空氣中氧氣的體積分數約為五分之一；剩余的氣體主要是氮氣，水進入瓶內占五分之一，不再繼續進入說明氮氣不能與紅磷反應，也不能溶于水或與水反應；
（3）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應的文字表達式是紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷．
故答案為：（1）確保集氣瓶內的氧氣消耗盡；
（2）燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；

1

5

；氮氣不溶于水；不與紅磷反應；
（3）紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷．

點評：熟記用紅磷測定空氣里氧氣含量的實驗原理、操作步驟、實驗現象、實驗結論和注意事項是解答這類題目的基礎．