Question

【题目】某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图。该同学的实验步骤如下：

①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记。

②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。

③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。

请回答下列问题：

（1）该实验中红磷需稍过量，目的是 。

（2）步骤②集气瓶中的现象是 ，其反应的文字表达式为 ；步骤③中打开止水夹后观察到的现象是 ，由此可得出空气中氧气的体积分数约为 。

（3）该实验可推论出氮气__________（填“易”或“难”）溶于水和其化学性质________（填“活泼”或“不活泼”）的结论。

（4）实验课上，某同学用足量的木炭粉代替红磷做上述实验，结果实验失败，请你帮他分析原因。

Answer 1

【答案】（1）耗尽氧气

（2）红磷燃烧产生大量的白烟，红磷+氧气五氧化二磷

烧杯中的水沿导管进入集气瓶中，进入水的体积约占集气瓶容积的1/5 1/5

（3）难,不活泼

（4）木炭燃烧消耗了氧气但是生成了二氧化碳，集气瓶内压强变化不明显，水不会流入集气瓶内，不能测出氧气的体积分数。

【解析】

试题分析：（1）该实验中红磷需稍过量，目的是耗尽氧气，则最后进入集气瓶内的水的体积即是集气瓶内氧气的体积。（2）红磷在空气中燃烧的现象是：产生大量的白烟，反应的文字表达式：红磷+氧气五氧化二磷，充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹会发现烧杯中的水沿导管进入集气瓶中，进入水的体积约占集气瓶容积的1/5，由此可得出空气中氧气的体积分数约为1/5。（3）如果氮气易溶于水，则进入水的体积会多于1/5，故氮气难溶于水，红磷没有与氮气反应，说明氮气的化学性质不活泼。（4）测定空气中氧气体积含量所选物质应该只消耗氧气，而且不生成气体，那么进入水的体积就是空气中氧气的体积，木炭燃烧消耗了氧气但是生成了二氧化碳，集气瓶内压强变化不明显，水不会流入集气瓶内，故不能测出氧气的体积分数，

所以实验失败。