Question

14、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

充分反應掉集氣瓶中的氧氣

．
（2）步驟②集氣瓶中的現象是

紅磷燃燒發出黃光，產生熱量，生成了大量的白煙

；步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是

水沿導管被吸入集氣瓶中，大約占瓶內容積的五分之一

，由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為

20%

．
（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）若將紅磷換成炭粉，該實驗能否獲得成功？為什么？

不能

成功，原因是

因為碳燃燒產生氣體，使瓶中大氣壓不變

．

Answer 1

分析：（1）紅磷能與空氣中的氧氣反應生成五氧化二磷，五氧化二磷是一種固體．
（2）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；
（3）氮氣難溶于水，也不能與水發生反應；
（4）炭粉與氧氣反應生成了二氧化碳，二氧化碳是一種氣體．

解答：解：（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是把瓶內的氧氣全部耗盡，以得出正確的實驗結論．故答案為：充分反應掉集氣瓶中的氧氣
（2）紅磷與氧氣反應，生成了白煙--五氧化二磷．故答案為：發出黃光，產生熱量，生成了大量的白煙；水沿導管被吸入集氣瓶中，大約占瓶內容積的五分之一；20%
（3）水進入瓶內占五分之一．說明氮氣不能與紅磷反應，也不能溶于水或與水反應、故答案為：難；不活潑
（4）炭粉盡管能與氧氣反應，除去了瓶內的氧氣，但由于反應生成了二氧化碳氣體，因此瓶內的氣體沒有減少，氣壓不會減小，故實驗不能測定出空氣中氧氣的含量．故答案為：不能成功；因為碳燃燒產生氣體，使瓶中大氣壓不變

點評：做空氣中氧氣含量的測定實驗時，一定要注意：紅磷的量要過量；等冷卻后打開活塞；裝置不能漏氣等．