Question

某同學(xué)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．該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)燃紅磷，并立即伸入集氣瓶?jī)?nèi)，塞緊橡皮塞．
③充分反應(yīng)后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開(kāi)止水夾．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）該實(shí)驗(yàn)中紅磷需稍過(guò)量，目的是

 

．
（2）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是

 

，步驟③中打開(kāi)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(shí)驗(yàn)可推論出氮?dú)?div id="rjvnxdh" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

（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(shí)驗(yàn)?zāi)芊瘾@得成功？為什么？

 

．
（5）該同學(xué)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中的水小于

1

5

（即測(cè)得氧氣的體積分?jǐn)?shù)小于空氣的

1

5

），請(qǐng)你幫這位同學(xué)分析可能是哪些原因造成？①

 

．②

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：空氣組成的測(cè)定

專(zhuān)題：空氣與水

分析：（1）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析；
（2）根據(jù)紅磷的燃燒現(xiàn)象、反應(yīng)結(jié)合壓強(qiáng)知識(shí)分析．紅磷與氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷固體，消耗了瓶?jī)?nèi)的氣體，壓強(qiáng)減小，外界大氣壓會(huì)壓著水進(jìn)入集氣瓶；
（3）根據(jù)集氣瓶?jī)?nèi)剩余的氣體主要是氮?dú)夥治龅獨(dú)獾男再|(zhì)；
（4）根據(jù)測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)的原理分析；
（5）根據(jù)如果操作不當(dāng)，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，甚至?xí)��?dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗．

解答：解：
（1）實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)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(qiáng)差，水被吸入占據(jù)氧氣的空間，從而達(dá)到測(cè)定氧氣的目的，紅磷過(guò)量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗．
（2）點(diǎn)燃的紅磷，在集氣瓶燃燒，生成大量的白煙．紅磷與氧氣反應(yīng)，生成了五氧化二磷固體，所以會(huì)導(dǎo)致集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，水被壓入集氣瓶，進(jìn)入的水量正好占據(jù)集氣瓶?jī)?nèi)氧氣的空間，約為集氣瓶體積的五分之一；據(jù)實(shí)驗(yàn)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?dú)�，水進(jìn)入瓶?jī)?nèi)占五分之一，不再繼續(xù)進(jìn)入說(shuō)明氮?dú)獠荒芘c紅磷反應(yīng)，也不能溶于水或與水反應(yīng)；
（4）因?yàn)槟咎咳紵�生成二氧化碳�(xì)怏w，集氣瓶?jī)?nèi)的氣體沒(méi)有減少，不能測(cè)定空氣中氧氣的含量，所以實(shí)驗(yàn)中不能用木炭代替紅磷；
（5）如果紅磷不足，裝置漏氣，沒(méi)有冷卻到室溫就打開(kāi)止水夾，都能夠?qū)е逻M(jìn)入集氣瓶中的水不到集氣瓶容積的五分之一．
故答案為：
（1）確保集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣消耗盡；
（2）紅磷燃燒，生成大量的白煙   燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；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?jī)?nèi)的氣體沒(méi)有減少
（5）紅磷不足；裝置漏氣

點(diǎn)評(píng)：熟記用紅磷測(cè)定空氣里氧氣含量的實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論和注意事項(xiàng)是解答這類(lèi)題目的基礎(chǔ)．