Question

已知空氣的主要成分是氮?dú)夂脱鯕猓�某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：
（1）該實(shí)驗(yàn)中，紅磷需稍過量，目的是保證瓶?jī)?nèi)空氣中的氧氣消耗完全．
（2）待燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，瓶?jī)?nèi)水面最終接近刻度1處．由此可知氧氣約占空氣總體積的1/5．由本實(shí)驗(yàn)還可以推測(cè)氮?dú)獾男再|(zhì)有______．（答兩點(diǎn)）
（3）如果實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)測(cè)定的氧氣含量低于21%的體積數(shù)，實(shí)驗(yàn)中可能存在的原因是______．（答兩點(diǎn)）
（4）若將紅磷換成碳粉，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊瘾@得成功？______理由是______
（5）若將紅磷換成鐵絲，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊瘾@得成功？______理由是______．

Answer 1

解：（2）水倒流入集氣瓶中的體積只有五分之一，若氮?dú)庖兹苡谒�，則倒流入瓶?jī)?nèi)的水幾乎會(huì)充滿整個(gè)集氣瓶，因此氮?dú)馐请y溶于水的；紅磷燃燒一會(huì)熄滅了，說明氮?dú)獠蝗紵�、不支持燃燒，其化學(xué)性質(zhì)不活潑．
故答案為：難溶于水；不燃燒、不支持燃燒；
（3）保證本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)，否則會(huì)導(dǎo)致測(cè)定的氧氣含量低于21%的體積數(shù)．
故答案為：紅磷的量不夠；裝置的氣密性不好；
（4）炭粉燃燒消耗氧氣，同時(shí)生成二氧化碳?xì)怏w，集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)基本不變，水不倒流，故不能將紅磷換成炭粉．
故答案為：不能；炭粉燃燒消耗氧氣，同時(shí)生成二氧化碳?xì)怏w，集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)基本不變；
（5）鐵絲在空氣中不能燃燒，因此不能將紅磷換成鐵絲．
故答案為：不能；鐵絲在空氣中不能燃燒．
分析：本題是測(cè)定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因?yàn)榱兹紵�生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，從而得到正確的結(jié)論．因此在選擇可燃物時(shí)，必須考慮到：燃燒的條件；生成物的狀態(tài)；不與空氣中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)．保證本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查用紅磷測(cè)定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，難度稍大．