Question

化學興趣小組設計了在導管口系一個有很多小孔的氣球的裝置，測定空氣中氧氣含量．實驗裝置如圖，實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分成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）該實驗中紅磷稍過量，目的是______；
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是______；
（3）由此你還可以得到氮氣的一些性質：物理性質______；化學性質______．
（4）若實驗中進入集氣瓶的水不足容積的五分之一，可能原因主要有：①______；②______．

Answer 1

（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）打開彈簧夾后，有水進入集氣瓶且約占集氣瓶剩余體積的五分之一；
（3）因為空氣中主要成分是氮氣和氧氣，磷燃燒消耗了氧氣，剩余的主要是氮氣，說明不燃燒也不支持燃燒，不與磷反應（化學性質）；由于集氣瓶中進入了部分水所以說明了氮氣難溶于水（物理性質）．
（4）進行此實驗時，必須保證裝置的氣密性良好，紅磷足量，瓶子冷卻后再打開彈簧夾，否則會導致結果不準確，所以本題答案為：紅磷的量不夠；裝置可能漏氣；未冷卻到室溫就打開彈簧夾．
故答案為：（1）使集氣瓶中的氧氣完全消耗
（2）水進入集氣瓶且約占集氣瓶剩余體積的五分之一
（3）氮氣難溶于水；不燃燒也不支持燃燒，不與磷反應
（4）紅磷的量不夠；裝置可能漏氣