Question

【題目】某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖．該同學的實驗步驟如下：

①將圖中的集氣瓶分為等份，并作好標記．

②在帶橡皮塞和導管的燃燒匙內裝入足量的紅磷，將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內，塞緊橡皮塞．

③充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾．

請回答下列問題：

該實驗中紅磷需稍過量，目的是________；

步驟②集氣瓶中的現象是________，其反應的文字表達式為________；

步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是________，由此可得出空氣中氧氣的體積約為空氣總體積的________．

該實驗可推論出氮氣________溶于水和其具有________的化學性質．

若將紅磷換成炭粉，該實驗能不能獲得成功？為什么？________成功，原因________．

Answer 1

【答案】確保將集氣瓶內的氧氣消耗盡紅磷燃燒，生成大量的白煙紅磷+氧氣五氧化二磷燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處不易不能燃燒也不能支持燃燒不能因為碳粉燃燒消耗掉氧氣同時又生成了二氧化碳等氣體，瓶內壓強基本不變，水不倒流

【解析】

（1）根據該實驗注意事項分析；（2）根據紅磷的燃燒現象及反應寫出反應的文字表達式；（3）根據裝置中壓強減小分析；（4）根據集氣瓶內剩余的氣體主要是氮氣分析氮氣的性質；（5）根據測定空氣中氧氣含量的實驗的原理分析。

（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是：確保將集氣瓶內的氧氣消耗盡；

（2）點燃的紅磷，在集氣瓶燃燒，生成大量的白煙。紅磷燃燒生成了五氧化二磷，反應的文字表達式為：紅磷+氧氣五氧化二磷；

（3）由于紅磷與氧氣反應生成五氧化二磷固體，消耗了瓶內的氣體，壓強減小，所以，打開止水夾后觀察到的現是：燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處，說明氧氣約占空氣體積的五分之一；

（4）由于集氣瓶內剩余的氣體主要是氮氣，由此可知氮氣的性質是不溶于水、不能燃燒也不能支持燃燒；

（4）因為碳粉燃燒消耗掉氧氣同時又生成了二氧化碳等氣體，瓶內壓強基本不變，水不倒流，所以不能將紅磷換成炭粉。