Question

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

①将图中带橡皮塞和导管的集气瓶内的体积分为5等份，并做好标记。

②在燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的弹簧夹夹紧，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，打开弹簧夹。

请回答下列问题：

（1）该实验中红磷需稍过量的目的是_________。

（2）步骤②集气瓶中的现象是________，步骤③中打开弹簧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）该实验还可推出氮气_______(填“易”或“难”)溶于水和其化学性质_______(填“活泼”或“不活泼”)的结论。

（4）该实验测出的结果偏小的原因可能是______(填序号)。

①红磷量不足；②未冷却到室温就打开弹簧夹；③装置气密性不好；④点燃红磷前未夹紧弹簧夹。

Answer 1

【答案】充分反应掉集气瓶中的氧气 燃烧产生大量的白烟 水沿导管进入集气瓶中，瓶中液面上升至最下端的标记处 难 不活泼 ①②③

【解析】

（1）测空气中氧气含量实验中，加入过量红磷的目的是让密闭容器内的氧气全部参加反应，故填充分反应掉集气瓶中的氧气。

（2）红磷在空气中燃烧的现象是燃烧产生大量的白烟，故填燃烧产生大量的白烟；

打开弹簧夹后观察到的现象是水沿导管进入集气瓶中，瓶中液面上升至最下端的标记处，故填水沿导管进入集气瓶中，瓶中液面上升至最下端的标记处；

实验后进入瓶内水的体积就是原瓶中氧气的体积，而进入瓶中水的体积约为瓶容积的1/5，所以空气中氧气的体积分数约为1/5，故填空气中氧气的体积分数约为1/5。

（3）进入瓶中的水只占瓶容积的1/5后不再增加，表明氮气难溶于水；氧气耗尽后红磷不再燃烧，说明氮气不燃烧不支持燃烧，表明氮气的化学性质不活泼，故填不活泼。

（4）①红磷量不足，反应后氧气有剩余，造成实验结果偏小，选项正确；②未冷却到室温就打开弹簧夹，反应放热，气体体积膨胀，进入瓶内的水较少，使实验结果偏小，选项正确；③装置气密性不好，使容器外的气体进入容器内，造成结果偏小，选项正确；④点燃红磷前未夹紧弹簧夹，燃烧放热使瓶内气体受热体积膨胀排出瓶外，使进入瓶内的水的体积增加，造成结果偏大，选项错误，故选①②③。