Question

6．某同學(xué)設(shè)計了在導(dǎo)管口系一個有很多小孔的氣球（如圖）的裝置，測定空氣中氧氣含量．實驗裝置如圖．該同學(xué)的實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分成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）該實驗中紅磷稍過量，目的是充分反應(yīng)掉集氣瓶中的氧氣
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是水通過氣球進(jìn)入集氣瓶中，約占集氣瓶容積的五分之一，由此可以得出的有關(guān)空氣組成的結(jié)論是氧氣約占空氣總體積的五分之一
（3）由此你還可以得到氮氣的一些性質(zhì)：物理性質(zhì)不溶于水；化學(xué)性質(zhì)不能燃燒，不支持燃燒
（4）若實驗中進(jìn)入集氣瓶的水不足容積的五分之一，可能原因主要有：
①紅磷量不足；
②沒有冷卻到室溫就打開止水夾．
（5）如果燃燒匙中放點燃的木炭，可以得到氧氣約占空氣體積$\frac{1}{5}$的結(jié)論嗎？為什么？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗，減少誤差進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內(nèi)的壓強減小，打開止水夾后觀察到：水沿導(dǎo)管倒流進(jìn)入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的五分之一處進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象可以判斷氮氣的性質(zhì)；
（4）根據(jù)實驗的注意事項進(jìn)行解答；
（5）根據(jù)測定原理分析，產(chǎn)生的二氧化碳是氣體．

解答 解：（1）紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗，故答案為：充分反應(yīng)掉集氣瓶中的氧氣；
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是水通過氣球進(jìn)入集氣瓶中，約占集氣瓶容積的五分之一，由此可以得出的有關(guān)空氣組成的結(jié)論是氧氣約占空氣總體積的五分之一．故填：水通過氣球進(jìn)入集氣瓶中，約占集氣瓶容積的五分之一；氧氣約占空氣總體積的五分之一．
（3）由實驗現(xiàn)象可知，氮氣不溶于水，不能燃燒，不支持燃燒．故填：不溶于水；不能燃燒，不支持燃燒；
（4）裝置漏氣最終會使瓶內(nèi)氣體減少的少，水倒流入瓶內(nèi)的就少；紅磷量不足，沒有將氧氣完全消耗；沒有冷卻到室溫就打開止水夾，瓶內(nèi)氣壓比室溫下偏大，水倒流入瓶內(nèi)的就少，這樣都會使進(jìn)入集氣瓶的水不足容積的五分之一；故答案為：紅磷量不足；沒有冷卻到室溫就打開止水夾（答案合理即可）；
（5）用木炭不能得到準(zhǔn)確的結(jié)論，因為碳燃燒產(chǎn)物是二氧化碳?xì)怏w，不能使瓶內(nèi)的氣壓減小，因而水就基本不倒流；故填：不能，木炭燃燒產(chǎn)生二氧化碳是氣體．

點評 本題考查學(xué)生對實驗原理與實驗操作的理解等，難度中等，清楚實驗原理是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．