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②集氣瓶中的現象是______，其反應的文字表達式為______，該反應屬于______反應。步驟③中打開止水夾后觀察到的現象______ 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）實驗后發現測得的氧氣體積分數小于，請你幫她分析造成這種結果的可能原因（至少答兩點）：

①______；

②______。

（5）若將紅磷換成炭粉，該實驗能否獲得成功？為什么？______；______。

Answer 1

【答案】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 紅磷燃燒產生大量的白煙，放出熱量 紅磷+氧氣五氧化二磷 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 難 不活潑 裝置漏氣 紅磷的量不足 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

【解析】

（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；

（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；

（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；

（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。