Question

某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图．实验步骤如下：①将图中的集气瓶分为5等份，并作

某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图．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（1）该实验中红磷需稍过量，目的是______．（2）步骤②集气瓶中的现象是______，其反应的符号表达式为______该反应属于______反应．步骤③中打开止水夹后观察到的现象______ 由此可得出空气中氧气的体积分数约为______．若未等集气瓶冷却至室温就打开止水夹，则测得氧气体积分数偏______（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？为什么？______．

Answer 1

实验的目的是测定空气中氧气含量，原理是消耗氧气使装置内外产生压强差，水被吸入占据氧气的空间，从而达到测定氧气的目的．
（1）红磷过量，可使集气瓶中的氧气完全消耗，故答案为：充分反应掉集气瓶中的氧气；
（2）步骤②集气瓶中的现象是：红磷燃烧放出大量白烟，同时释放出大量的热；红磷在空气或氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式为：P+O2

点燃

P₂O₅；由两种或两种以上物质生成一种物质的反应，属于化和反应；由于红磷消耗了空气中的氧气使集气瓶内的压强减小，打开止水夹后观察到的现象是：水沿导管倒流进入集气瓶中，倒流至集气瓶容积1/5处，由此可得出空气中氧气的体积分数约为1/5；若未等集气瓶冷却至室温就打开止水夹，则测得氧气体积分数偏偏小；
（3）在该实验中，剩余的气体主要是氮气，说明氮气不能燃烧，也不能支持燃烧，不溶于水，化学性质不活泼．
（4）测定空气中氧气的体积分数利用的是压强的改变，所以若把红磷换成木炭，木炭和氧气反应又生成二氧化碳，没有改变集气瓶内的压强，达不到实验目的，
故答案为：不能成功，木炭和氧气反应又生成二氧化碳，没有改变集气瓶内的压强．
答案：
（1）充分反应掉集气瓶中的氧气
（2）红磷燃烧放出大量白烟，同时释放出大量的热     P+O2

点燃

P₂O₅  化合  水沿导管进入集气瓶中，倒流至集气瓶容积1/5处    21%  小
（3）难   不活泼
（4）不能成功，木炭和氧气反应又生成二氧化碳，没有改变集气瓶内的压强