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________________________。

（2）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分數約為_______________。

（3）該實驗可推論出氮氣__________（填“易”或“難”）溶于水和其化學性質________（填“活潑”或“不活潑”）的結論。

（4）若將紅磷換成炭粉，該實驗能否獲得成功？_____________。

（5）寫出紅磷在氧氣中燃燒的文字表達式________________________

（6）若測得氧氣含量偏低的可能原因是:

①________________________________

②________________________________

Answer 1

【答案】 為了完全消耗瓶內的氧氣；水倒流入瓶內，約占瓶體積的1／5；難、不活潑；不成功；

磷+氧氣五氧化二磷；紅磷量不足、裝置漏氣或未等裝置冷卻就讀數。

【解析】

試題分析：測定空氣中氧氣含量的原理是，利用物質與空氣中的氧氣反應，又不生成氣體，使瓶內氣體減少，壓強變小，水倒流入集氣瓶內，倒流的水的體積就等于瓶內氧氣的體積。該實驗中紅磷需稍過量，目的是使氧氣被充分反應，測定結果更準確。待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾可觀察到水倒流入瓶內，約占瓶體積的1／5；說明氧氣約占空氣體積的1／5；氮氣沒有因為接觸水而減少，推論出氮氣難溶于水和氮氣沒燃燒，也沒有與磷反應說明其化學性質不活潑。若將紅磷換成炭粉，因為生產氣體，壓強不變，該實驗不能獲得成功；結果偏小的原因是：紅磷量不足或裝置漏氣或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等