Question

【题目】在“空气中氧气含量的测定”实验探究中，甲同学设计了如下实验方案：

在燃烧匙内盛过量红磷，点燃后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，待红磷火焰熄灭，集气瓶冷却至室温，打开铁夹。（实验装置如下图所示）回答下列问题：

①实验过程中，观察到的主要现象是_________，反应的文字表达式是_____________。

②待烧杯中的水不能再进入集气瓶后，打开橡胶塞，将集气瓶中的水全部倒入量筒中，测得其中水的体积为76ml。该同学在实验前设法准确地测定了集气瓶的容积为400mL。则该同学测得的空气中氧气的体积分数为________％。与理论值21%相比较，产生误差的原因很可能是___________________（要求答出两种），该同学测定集气瓶容积的最简单方法是：_________________________。

③乙同学也设计了一个实验方案，装置和操作同上，只不过用木炭代替了红磷。当木炭停止燃烧，集气瓶冷却至室温，打开铁夹后，水能否进入集气瓶？_________，为什么？______。

④这个实验除了可以得出氧气约占空气体积的1/5的结论外，还可能推论出氮气的物理性质是:_______； 氮气的化学性质是__________________________。

Answer 1

【答案】 红磷燃烧产生大量的白烟；烧杯中的水进入集气瓶中，水的体积约占集气瓶容积的1/5 红磷＋氧气五氧化二磷 19 （1）红磷量不足；（2）装置漏气；（3）没有等到装置冷却就打开弹簧夹；（4）烧杯中的水不足或导管伸入水中过短 （任选两种） 将集气瓶装满水，然后将水全部倒入量筒中，测得水的体积即是集气瓶容积 不能 木炭燃烧生成二氧化碳气体，瓶内气压不会减小 氮气难溶于水 氮气不支持燃烧

【解析】保证本实验成功的关键是：装置的气密性要好；红磷要足量；要冷却到室温再读数。红磷燃烧的现象是：发黄光、放热、冒出大量白烟；实验结束后，打开止水夹，水倒吸进入集气瓶，约占集气瓶容积的五分之一；用木炭代替红磷，水不会进入集气瓶，因为碳与氧气反应生成了二氧化碳气体，内外没有产生压强差；

解：①实验过程中，观察到的主要现象是：红磷燃烧产生大量的白烟；烧杯中的水进入集气瓶中，水的体积约占集气瓶容积的1/5 ；反应的文字表达式是：红磷＋氧气 五氧化二磷；

②则该同学测得的空气中氧气的体积分数为： =19％；与理论值21%相比较，产生误差的原因很可能是：①红磷的量不足；②装置气密性不好(其他合理答案均可)；该同学测定集气瓶容积的最简单方法是：将集气瓶装满水，然后将水全部倒入量筒中，测得水的体积即是集气瓶容积；

③用木炭代替红磷，水不会进入集气瓶，因为碳与氧气反应生成了二氧化碳气体，内外没有产生压强差；

④物理性质：无色(或难溶于水等合理答案均可)

化学性质：不能与红磷反应(或没有助燃性等合理答案均可)。