Question

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5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：
（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是

將集氣瓶中的氧氣全部耗盡

．
（2）步驟②集氣瓶中的現象是

紅磷燃燒放出大量白煙，同時釋放出大量的熱

，其反應的文字表達式為

紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷

；步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是

燒杯中的水倒流入集氣

瓶，約占集氣瓶體積的五分之一

，由此可得出氧氣約占空氣體積的

五分之一

．
（3）該實驗可推論出氮氣

難

（填“易”或“難”）溶于水和其化學性質

不活潑

（填“活潑”或“不活潑”）的結論．
（4）請寫出氮氣的一條用途

做食品保護氣、制氮肥等

．

Answer 1

分析：實驗的目的是測定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內外產生壓強差，水被吸入占據氧氣的空間，從而達到測定氧氣的目的．
（1）紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗，減少誤差；
（2）紅磷燃燒放出大量白煙，同時釋放出大量的熱；紅磷燃燒生成五氧化二磷；
由于紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內的壓強減小，打開止水夾后觀察到：水沿導管倒流進入集氣瓶中，約占集氣瓶體積的五分之一；
（3）在該實驗中，剩余的氣體主要是氮氣，據此分析；
（4）根據氮氣的性質進行分析．

解答：解：實驗的目的是測定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內外產生壓強差，水被吸入占據氧氣的空間，從而達到測定氧氣的目的．
（1）紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗，故答案為：將集氣瓶中的氧氣全部耗盡；
（2）步驟②集氣瓶中的現象是：紅磷燃燒放出大量白煙，同時釋放出大量的熱；
紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應的文字表達式是：紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；
由于紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內的壓強減小，打開止水夾后觀察到的現象是：水沿導管倒流進入集氣瓶中，約占集氣瓶體積的五分之一，由此可得出氧氣約占空氣體積的五分之一，故答案為：紅磷燃燒放出大量白煙，同時釋放出大量的熱；紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；水沿導管進入集氣瓶中，約占集氣瓶體積的五分之一；五分之一；
（3）在該實驗中，剩余的氣體主要是氮氣，說明氮氣難溶于水、化學性質不活潑等，故答案為：難；不活潑；
（4）氮氣的用途很多，例如做食品保護氣、制氮肥等，故答案為：做食品保護氣、制氮肥．

點評：本題考查學生對實驗原理與實驗操作的理解等，難度中等，清楚實驗原理是解題的關鍵，需要學生具備扎實的基礎知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．