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？_______。

Answer 1

【答案】將集氣瓶內空氣中的氧氣全部反應完 燒杯中的水倒流進集氣瓶，瓶內水面上升至刻度1處 難 不活潑 不能

【解析】

（1）因為紅磷過量才能保證氧氣被充分反應，所以該實驗中紅磷需稍過量的目的是：將集氣瓶內空氣中的氧氣全部反應完。

（2）因為充分反應后，瓶內氧氣被反應完，集氣瓶又冷卻至室溫，瓶內氣體體積減小，壓強減小，所以步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是：燒杯中的水倒流進集氣瓶，瓶內水面上升至刻度1處；由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為： 。

（3）該實驗中最后瓶內水面只能上升至刻度1處，不能繼續上升，可推論出氮氣：難溶于水和其化學性質不活潑的結論。

（4）若將紅磷換成炭粉，該實驗不能獲得成功，因為紅磷和氧氣反應生成的五氧化二磷是固體，量比較少，體積可以忽略不計，而碳和氧氣反應生成二氧化碳氣體，體積較大。雖然氧氣被消耗，但同時又生成二氧化碳。瓶內氣體體積的變化不能用來準確判斷氧氣的體積。