Question

18．某同學利用如圖所示裝置來測定空氣中氧氣的含量．
（1）實驗操作主要步驟如下：
①將燃燒匙伸入集氣瓶中，并塞緊塞子；
②點燃燃燒匙中的紅磷；
③先用彈簧夾夾緊橡皮管；
④燃燒停止后，松開彈簧夾
正確的操作順序是③②①④；
（2）該實驗中紅磷稍過量的目的是使集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗完；
（3）該同學在實驗中測定的氧氣的體積含量明顯低于集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$請你分析造成這一結(jié)果的可能原因是裝置漏氣（或紅磷不足或沒有冷卻至室溫就打開止水夾）；
（4）通過該實驗可得出關于空氣成分的結(jié)論是氧氣占空氣體積的五分之一．
（5）紅磷燃燒結(jié)束后，集氣瓶內(nèi)剩余氣體的主要成分是氮氣，請結(jié)合本實驗推測出氮氣的性質(zhì)：氮氣不能與紅磷反應，也不能溶于水或與水反應．

Answer 1

分析 本題是測定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因為磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，從而得到正確的結(jié)論；保證本實驗成功的關鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)．

解答 解：（1）在利用如圖所示裝置來測定空氣中氧氣的含量時，先用彈簧夾夾緊橡膠管，然后點燃燃燒匙中的紅磷，立即將燃燒匙伸入集氣瓶中，并塞緊塞子，等燃燒停止后，冷卻至室溫時再松開彈簧夾．所以正確的操作順序是：③②①④．故填：③②①④；
（2）要測定空氣中氧氣的含量，應將集氣瓶內(nèi)的氧氣全部消耗掉，所以該實驗中紅磷需稍過量的目的是：使集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗完；故填：使集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗完；
（3）結(jié)果偏小的原因可能有以下幾種：①裝置氣密性不好，在冷卻過程中有外界的空氣進入瓶中；②紅磷量不足，氧氣沒有完全消耗；③實驗沒有等到裝置冷卻至室溫就打開止水夾，由于瓶內(nèi)氣體溫度偏高，氣壓偏大，會導致測量結(jié)果小等；故填：裝置漏氣（或紅磷不足或沒有冷卻至室溫就打開止水夾）；
（4）待紅磷熄滅并冷卻到室溫后，打開彈簧夾，看到的現(xiàn)象：水進入集氣瓶約占集氣瓶體積的五分之一，說明氧氣占空氣體積的五分之一；故填：氧氣占空氣體積的五分之一；
（5）水進入瓶內(nèi)占五分之一．不再繼續(xù)進入說明氮氣不能與紅磷反應，也不能溶于水或與水反應；故填：氮氣不能與紅磷反應，也不能溶于水或與水反應．

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(xiàn)象、實驗結(jié)論和注意事項是解答這類題目的基礎．