Question

【題目】下圖是實驗驗證空氣中氧氣含量的裝置。紅磷與氧氣反應后生成固體五氧化二磷，該固體極易溶于水，而木炭與氧氣反應后生成氣體二氧化碳，該氣體在水中溶解性不大。下圖為兩個同學設計的測定空氣中氧氣含量的實驗示意圖。
（1）圖Ⅰ實驗時，燃燒匙里為什么要盛過量的紅磷？
（2）圖Ⅰ實驗除了可以得出氧氣約占空氣體積1/5的結論外，還可以得出有關氮氣性質的哪些結論？
（3）圖中裝置燃燒匙中 放點燃的木炭，可以得到氧氣約占空氣體積1/5的結論嗎？為什么？

Answer 1

【答案】
（1）為使裝置內氧氣全部反應。
（2）氮氣不支持燃燒，也不溶于水
（3）不可以；因為碳燃燒生成物為氣體，壓強沒有明顯變化，無法測定氧氣的量。
【解析】測定氧氣體積分數，原理為物質燃燒消耗氧氣使容器內氣體體積減少，大氣壓將水壓入容器中，進入水的體積即為減少的氧氣的體積，所以要求藥品必須足量，以保證容器內氧氣全部反應。進入一部分水而不是全部，說明剩余大部分氣體，而且該氣體不溶于水也不能支持燃燒。因為碳燃燒生成物為氣體，不能引起壓強的變化，所以不能測定出氧氣體積分數。 本題考查空氣中氧氣體積分數測定的實驗探究原理及藥品的選擇，用燃燒法測定空氣中氧氣體積分數，藥品選擇要注意兩點：在空氣中能燃燒和生成物是固體（鐵不能在空氣中燃燒，不能選擇）。