Question

【題目】在“空氣中氧氣含量的測定”實驗探究中，甲生設計了如下實驗方案：

在燃燒匙內盛過量紅磷，點燃后立即插入集氣瓶內，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾，水注入集氣瓶。（實驗裝置如圖1所示）回答下列問題：

（1）實驗過程中，觀察到的主要現象是 。

反應的文字表達式是

（2）乙生用上述實驗裝置測定的結果是：空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏差，其操作上的原因可能是（要求答出兩種）： ，

（3）丙生也設計了一個實驗方案，裝置和操作同上，只不過用木炭代替了紅磷。當木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾后，水能否進入集氣瓶？為什么？

（4）若用鐵絲代替紅磷，實驗能成功嗎？為什么？

（5）上述實驗同時也得出了氮氣的 性質（寫一條物理性質一條化學性質）

（6）[分組實驗] 在討論的基礎上，同學們分組進行了實驗。

[數據分析] 實驗結束后，整理數據如下：（注：集氣瓶容積為100mL）

組 別	1	2	3	4	5	6
進入集氣瓶中水的體積（mL）	20	21	19	20	22	18

通過對實驗結果的交流，大多數同學都驗證出氧氣約占空氣體積的

Answer 1

【答案】（1）產生大量的白煙，放出大量的熱 磷+氧氣五氧化二磷

（2）紅磷量不足 裝置漏氣 裝置未冷卻就讀數

（3）不能 木炭燃燒消耗了氧氣又生成了二氧化碳，使瓶內外不存在壓強

（4）不能 因為鐵在空氣中不能燃燒

（5）難溶于水 不能燃燒也不能支持燃燒

（6）1/5

【解析】

試題分析：磷和氧氣點燃條件下反應，發出黃光，放出大量的熱，產生大量的白煙；測定空氣中氧氣含量的原理是，利用物質與空氣中的氧氣反應，又不生成氣體，使瓶內氣體減 少，壓強變小，水倒流入集氣瓶內，倒流的水的體積就等于瓶內氧氣的體積。結果偏小的原因是： 紅磷量不足或裝置漏氣或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等 ；木炭燃燒消耗了氧氣又生成了二氧化碳，使瓶內氣體的量不減少，壓強不變小，外不存在壓強差，水不能倒流，無法測氧氣的含量；鐵絲不能與空氣中的氧氣迅速反應，不能快速消耗氧氣；氮氣不因為接觸水而減少，說明氮氣難溶于水，點燃時氮氣不與磷、氧氣反應說明氮氣不可燃、不助燃。由實驗數據可知100ml空氣中氧氣的平均體積為21ml,所以氧氣占空氣體積的五分之一。