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）若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？_______。

Answer 1

【答案】将集气瓶内空气中的氧气全部反应完 烧杯中的水倒流进集气瓶，瓶内水面上升至刻度1处 难 不活泼 不能

【解析】

（1）因为红磷过量才能保证氧气被充分反应，所以该实验中红磷需稍过量的目的是：将集气瓶内空气中的氧气全部反应完。

（2）因为充分反应后，瓶内氧气被反应完，集气瓶又冷却至室温，瓶内气体体积减小，压强减小，所以步骤③中打开止水夹后观察到的现象是：烧杯中的水倒流进集气瓶，瓶内水面上升至刻度1处；由此可得出空气中氧气的体积分数约为： 。

（3）该实验中最后瓶内水面只能上升至刻度1处，不能继续上升，可推论出氮气：难溶于水和其化学性质不活泼的结论。

（4）若将红磷换成炭粉，该实验不能获得成功，因为红磷和氧气反应生成的五氧化二磷是固体，量比较少，体积可以忽略不计，而碳和氧气反应生成二氧化碳气体，体积较大。虽然氧气被消耗，但同时又生成二氧化碳。瓶内气体体积的变化不能用来准确判断氧气的体积。