Question

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1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

充分與氧氣反應

，寫出發(fā)生反應的表達式

磷+氧氣

點燃

五氧化二磷

，該反應的基本類型是

化合反應

．
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是

水沿導管進入集氣瓶約占空氣體積的五分之一

，由此可得出空氣中氧氣的體積約為

五分之一

，集氣瓶中的氣體主要是氮氣，由此實驗可以推測氮氣的性質：其中物理性質是

難溶于水

，化學性質是

化學性質穩(wěn)定

．
（3）這個實驗可否用硫或者木炭來代替紅磷

否

（填“是”或者“否”）原因是

燃燒后產生氣體，壓強沒有明顯變化

．某同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖2所示 ），你認為改進后的優(yōu)點是：

節(jié)能、環(huán)保、實驗數(shù)據準確等

．

Answer 1

分析：本題考查的是空氣中氧氣的體積分數(shù)的實驗，在本實驗中應用的原理就是改變集氣瓶的壓強，達到實驗的目的．

解答：解：（1）為了使集氣內的氧氣完全消耗完在做實驗時紅磷要過量，紅磷燃燒的化學方程式是磷+氧氣

點燃

五氧化二磷，該反應中反應物有兩種，生成物是一種，屬于化合反應．
故答案為：充分與氧氣反應；磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；化合反應；
（2）紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內的壓強減小，打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是水沿導管進入集氣瓶約占空氣體積的五分之一，可以得出空氣中氧氣的體積約為五分之一；因為進入水的體積約為容積的五分之一，所以得出氮氣難溶于水、化學性質穩(wěn)定的性質．
故答案為：水沿導管進入集氣瓶約占空氣體積的五分之一；五分之一；難溶于水；化學性質穩(wěn)定；
（3）測定空氣中氧氣的體積分數(shù)利用的是壓強的改變，所以若把紅磷換成硫磺或木炭，因硫磺或木炭和氧氣反應又生成二氣體，沒有改變集氣瓶內的壓強，所以達不到實驗目的；圖2裝置優(yōu)點是節(jié)能、環(huán)保、實驗數(shù)據準確等．
故答案為：否；燃燒后產生氣體，壓強沒有明顯變化；節(jié)能、環(huán)保、實驗數(shù)據準確等．

點評：在做測定空氣中氧氣的體積分數(shù)實驗時選擇的藥品只能跟空氣中的氧氣反應不能跟其它物質發(fā)生反應，同時還不能產生氣體．