Question

17．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）該實驗中紅磷燃燒的現象是產生大量的白煙，放出大量的熱．
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是燒杯中的水進入集氣瓶，約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為$\frac{1}{5}$．
（3）該實驗可推論出氮氣難（填“易”或“難”）溶于水和其化學性質不活潑（填“活潑”或“不活潑”）的結論．
（4）分離液態(tài)空氣是根據沸點不同的原理而將氮氣與氧氣進行分離的，它不屬于 （填“屬于”或“不屬于”）分解反應，該變化屬于物理變化．

Answer 1

分析 （1）根據紅燃燒的現象分析；
（2）根據紅磷與氧氣反應生成固體，消耗了瓶內的氧氣，壓強減小，外界大氣壓會壓著水進入集氣瓶分析；
（3）根據紅磷的熄滅、進水的體積分析氮氣的性質；
（4）根據氧氣、氮氣的沸點和分離液態(tài)空氣的變化特征分析回答．

解答 解：（1）實驗中紅磷燃燒的現象是：產生大量的白煙，放出大量的熱．
（2）由于紅磷燃燒生成了五氧化二磷固體，瓶內壓強變小，步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是：燒杯中的水進入集氣瓶，約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$，由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為$\frac{1}{5}$．
（3）該實驗中由紅磷的熄滅和進入的水約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$，可推論出氮氣難溶于水和其化學性質不活潑的結論．
（4）分離液態(tài)空氣是根據沸點不同的原理而將氮氣與氧氣進行分離的，它不屬于分解反應，該變化沒有新物質生成，屬于物理變化．
故答為：（1）產生大量的白煙，放出大量的熱；（2）由燒杯中的水進入集氣瓶，約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$，$\frac{1}{5}$；
（3）難，不活潑的結論；（4）沸點不屬于物理變化．

點評 熟記用紅磷測定空氣里氧氣含量的實驗原理、操作步驟、實驗現象、實驗結論和注意事項是解答這類題目的基礎．