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

過量的紅磷能夠將集氣瓶中的氧氣盡可能的消耗完全，使實驗結果更準確

．
（2）步驟②集氣瓶中的現象是

紅磷燃燒產生大量的白煙，放出熱量

，其反應的文字表達式為

紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷

，該反應屬于

化合

反應．步驟③中打開止水夾后觀察到的現象

燒杯中的水會進入集氣瓶中，約占集氣瓶體積的五分之一

 由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為

1

5

．
（3）該實驗可推論出氮氣

難

（填“易”或“難”）溶于水和其化學性質

不活潑

（填“活潑”或“不活潑”）的結論．
（4）實驗后發現測得的氧氣體積分數小于

1

5

，請你幫她分析造成這種結果的可能原因（至少答兩點）：
①

裝置漏氣

；
②

紅磷的量不足

．
（5）若將紅磷換成炭粉，該實驗能否獲得成功？為什么？

不能

；

炭粉燃燒產生了二氧化碳，二氧化碳為氣體，不能形成集氣瓶內外的壓強差

．

Answer 1

分析：（1）過量的紅磷能夠將集氣瓶中的氧氣盡可能的消耗完全，使實驗結果更準確，可以據此解答該題；
（2）紅磷燃燒產生大量的白煙，放出熱量，該反應生成了五氧化二磷，屬于化合反應，步驟③中打開止水夾后觀察到燒杯中的水會進入集氣瓶中，約占集氣瓶體積的五分之一，由此得出氧氣約占空氣體積的五分之一，可以據此解答該題；
（3）根據水進入集氣瓶體積的五分之一可以判斷氮氣難溶于水，同時可以判斷氮氣的化學性質不活潑，可以據此解答該題；
（4）根據紅磷和氧氣的反應的實驗注意事項可以知道，如果裝置漏氣或是紅磷的量不足都會使進入集氣瓶的水的體積小于

1

5

，可以據此解答該題；
（5）炭粉燃燒產生了二氧化碳，二氧化碳為氣體，不能形成集氣瓶內外的壓強差，所以實驗不能成功，可以據此解答該題．

解答：解：（1）過量的紅磷能夠將集氣瓶中的氧氣盡可能的消耗完全，使實驗結果更準確；
（2）紅磷燃燒產生大量的白煙，放出熱量，該反應生成了五氧化二磷，該反應的文字表達式為：紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；屬于化合反應，步驟③中打開止水夾后觀察到燒杯中的水會進入集氣瓶中，約占集氣瓶體積的五分之一，由此得出氧氣約占空氣體積的

1

5

；
（3）根據水進入集氣瓶體積的五分之一可以判斷氮氣難溶于水，同時可以判斷氮氣的化學性質不活潑；
（4）根據紅磷和氧氣的反應的實驗注意事項可以知道，如果裝置漏氣或是紅磷的量不足都會使進入集氣瓶的水的體積小于

1

5

；
（5）炭粉燃燒產生了二氧化碳，二氧化碳為氣體，不能形成集氣瓶內外的壓強差，所以實驗不能成功．
故答案為：（1）過量的紅磷能夠將集氣瓶中的氧氣盡可能的消耗完全，使實驗結果更準確；
（2）紅磷燃燒產生大量的白煙，放出熱量；紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；化合；燒杯中的水會進入集氣瓶中，約占集氣瓶體積的五分之一；氧氣約占空氣體積的

1

5

；
（3）難；不活潑；
（4）①裝置漏氣；②紅磷的量不足

1

5

；
（5）不能；炭粉燃燒產生了二氧化碳，二氧化碳為氣體，不能形成集氣瓶內外的壓強差．

點評：本考點考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實驗方案的評價，對實驗方案進行評價是近幾年中考的一個重點．評價包括對實驗方案的評價、實驗過程的評價、實驗結論的評價等，要認真把握．