Question

某同學(xué)設(shè)計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖．該同學(xué)的實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標(biāo)記．
②在帶橡皮塞和導(dǎo)管的燃燒匙內(nèi)裝入足量的紅磷，將導(dǎo)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(nèi)，塞緊橡皮塞．
③充分反應(yīng)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③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是

 

、

 

，由此可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為

 

．
（3）該實驗可推論出氮氣

 

（填“易”或“難”）溶于水和其化學(xué)性質(zhì)

 

（填“活潑”或“不活潑”）的結(jié)論．
（4）若將紅磷換成炭粉，該實驗?zāi)芊瘾@得成功？為什么？

 

．

Answer 1

考點：空氣組成的測定

專題：空氣與水

分析：（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)文字表達式的書寫分析．根據(jù)該實驗注意事項分析；
（2）根據(jù)紅磷的燃燒結(jié)合壓強知識分析，紅磷與氧氣反應(yīng)生成固體，消耗了瓶內(nèi)的氣體，壓強減小，外界大氣壓會壓著水進入集氣瓶；
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象分析氮氣的性質(zhì)．
（4）根據(jù)木炭燃燒生成二氧化碳解答．

解答：解：
（1）實驗的目的是測定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內(nèi)外產(chǎn)生壓強差，水被吸入占據(jù)氧氣的空間，從而達到測定氧氣的目的，紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗．
（2）紅磷與氧氣反應(yīng)，生成了五氧化二磷固體，所以會導(dǎo)致集氣瓶內(nèi)壓強減小，水被壓入集氣瓶，進入的水量正好占據(jù)集氣瓶內(nèi)氧氣的空間，約為集氣瓶體積的五分之一；據(jù)實驗現(xiàn)象可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為五分之一；
（3）剩余的氣體主要是氮氣，水進入瓶內(nèi)占五分之一，不再繼續(xù)進入說明氮氣不能與紅磷反應(yīng)，也不能溶于水或與水反應(yīng)；
（4）因為木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，集氣瓶內(nèi)的氣體沒有減少，不能測定空氣中氧氣的含量，所以實驗中不能用木炭代替紅磷．
答案：
（1）確保集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗盡；
（2）燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為五分之一；
（3）難；不活潑；
（4）木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，集氣瓶內(nèi)的氣體沒有減少．

點評：選擇消耗氧氣的物質(zhì)時，應(yīng)該是該物質(zhì)只能夠和空氣中的氧氣反應(yīng)，生成物是固體，并且要足量．