Question

14．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(nèi)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(nèi)，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，目的是使空氣中的氧氣全部消耗完．
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是水進入的體積約為容積的$\frac{1}{5}$．
由此可得出空氣中氧氣的體積分數(shù)約為20%．
紅磷在空氣中燃燒的反應文字表達式是：紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷
（3）該實驗可推論出氮氣難（填“易”或“難”）溶于水和其化學性質(zhì)不活潑（填“活潑”或“不活潑”）的結(jié)論．
（4）若將紅磷換成碳粉該實驗能否獲得成功？不能，因為碳粉燃燒消耗掉氧氣同時又生成了二氧化碳等氣體，瓶內(nèi)壓強基本不變，水不倒流．

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(nèi)的氧氣完全消耗完在做實驗時紅磷要過量，故答案為：使空氣中的氧氣全部消耗完；
（2）紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內(nèi)的壓強減��；因為進入水的體積約為容積的$\frac{1}{5}$，該反應的文字表達式是：紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（3）該實驗可推論出氮氣 難溶于水和其化學性質(zhì) 不活潑的結(jié)論．
（4）測定空氣中氧氣的體積分數(shù)利用的是壓強的改變，所以若把紅磷換成木炭，木炭和氧氣反應又生成二氧化碳，沒有改變集氣瓶內(nèi)的壓強，達不到實驗目的，
故答案為：
（1）使空氣中的氧氣全部消耗完（2）水進入的體積約為容積的$\frac{1}{5}$．20%． 紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；（3）難，不活潑．
（4）不能，因為碳粉燃燒消耗掉氧氣同時又生成了二氧化碳等氣體，瓶內(nèi)壓強基本不變，水不倒流

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(zhì)發(fā)生反應，同時還不能產(chǎn)生氣體．