Question

【题目】已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计了测定空气氧气含量的实验，实验装置如图所示；

（1）实验中红磷要稍过量，其目的是________ ．待红磷燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开弹簧夹，观察到______．由此可知氧气约占空气体积的．下列氮气的性质中与本实验无关的是_____ ．

A．无色、无味 B．难溶于水

C．不能燃烧，也不支持燃烧 D．不与红磷反应

（2）如果实验中，打开弹簧夹后，几乎没有水进入集气瓶中，其原因可能是________

（3）若将红磷换成蜡烛，该实验能否获得成功？________ ，理由是________

（4）小辉建议用铁丝代替红磷进行实验，他提出可将细铁丝烧成螺旋状，在铁丝上缠一根火柴梗，缠火柴梗的目的是________ ，但小辉多次实验均失败，小辉不能成功的原因是______

Answer 1

【答案】将空气中氧气全部消耗掉烧杯中的水进入集气瓶中，约占集气瓶中空气体积的1/5A装置气密性不好不能蜡烛燃烧消耗氧气，同时生成二氧化碳气体，集气瓶内压强基本不变引燃铁丝铁丝在空气中不能燃烧

【解析】

（1）实验中红磷的目的是为了消耗掉容器内的氧气，所以红磷要稍过量，以确保将空气中的氧气全部消耗掉。红磷燃烧消耗了容器中的氧气，容器内压强减小，在大气压的作用下，水进入瓶内，且进入瓶内的水的体积等于消耗掉的氧气的体积，约为集气瓶中空气体积的1/5。该实验之所以能够进行，是因为氮气不能燃烧，也不能支持红磷燃烧，也不与红磷发生反应，所以燃烧过程中消耗掉的气体只有氧气；当水进入集气瓶时，氮气难溶于水，所以进入瓶内水的体积等于消耗掉的氧气的体积，因此才能测定出空气中氧气的含量，与氮气是否无色、无味无关，故选A。（2）如果装置的气密性不好，在红磷燃烧过程中外界大气进入集气瓶中，会导致瓶内气压变化很小，所以打开弹簧夹的时候几乎没有水进入集气瓶。（3）蜡烛燃烧会产生二氧化碳气体，使瓶内压强变化不大，进入瓶内的水的体积很小，所以不能用蜡烛代替红磷。（4）在铁丝上缠一根火柴梗的目的是引燃铁丝。在空气中加热铁丝时，铁丝只能发生红热现象，不能燃烧，所以实验会失败。