Question

【題目】（10分）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，將止水夾夾緊，在酒精

燈的火焰上點燃紅磷后，并立即迅速伸入集氣瓶內，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 ；反應的文字表達式為

（2）由本實驗還可推知氮氣的哪些性質？試寫出一種

（3）若將紅磷換成木炭且不改變其它藥品和裝置，該實驗能否獲得成功 （填“能”或“否”）？理由是

（4）查閱資料得知，當空氣中氧氣的體積分數降至約為7%以下時，紅磷不再燃燒。由此可知，燃燒紅磷法測定結果不夠準確的原因的是

（5）某課外活動小組查閱資料知道五氧化二磷是一種有毒物質，所以對該實驗進行了改進：在由兩個注射器組成的密閉系統內共有50 mL空氣，然后給裝有細銅絲的玻璃管加熱如右圖�；卮鹣铝袉栴}：

①實驗結束后，注射器內的氣體總體積理論上應該減少約 mL（保留整數）

②在實驗的加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器的目的是 。寫出該反應的文字表達式是 。

③該實驗改進后的優點是 （任寫一點）

Answer 1

【答案】（1）耗盡氧氣 磷+氧氣 五氧化二磷

（2）不可燃或不能支持紅磷燃燒或不溶于水

（3）否，木炭燃燒會生成二氧化碳氣體

（4）氧氣不能完全反應或耗盡，使結果偏小

（5）①10mL

②讓氧氣充分與銅絲接觸反應使結果準確 銅+氧氣 氧化銅

③ 不污染環境或實驗結果較準確

【解析】

試題分析：（1）本實驗的實驗原理是：紅磷燃燒消耗氧氣，瓶內壓強減小，進入水的體積等于消耗的氧氣的體積，所以實驗中氧氣的量稍過量，是為了耗盡瓶內的氧氣，減小實驗誤差。該反應的反應物為磷和氧氣，二者在點燃條件下生成五氧化二磷，所以反應的文字表達式為：磷+氧氣五氧化二磷

（2）氧氣耗盡后，紅磷熄滅，且進入水的體積不再繼續增加，可推知氮氣不燃燒也不支持燃燒，且不溶于水。

（3）若將紅磷換成木炭，實驗不能成功，因為消耗氧氣的同時生成二氧化碳氣體，進入水的體積不等于消耗氧氣的體積，也就不能判斷空氣中氧氣的含量。

（4）氧氣的體積分數降至7%以下時，紅磷不再燃燒，說明紅磷不能完全耗盡瓶中的氧氣，會使測得的結果偏小。

（5）①理論上氧氣約占空氣總體積的五分之一，即50ml空氣中約含氧氣10ml，實驗結束后注射器內氣體減少的體積就是氧氣的體積，10ml。

②交替緩慢推動兩個注射器，是為了讓氧氣充分與銅絲接觸反應，這樣測得的結果更準確。反應的反應物為銅和氧氣，生成氧化銅，反應條件為加熱，故文字表達式為：銅+氧氣 氧化銅。

③對照改進前后的實驗產物：五氧化二磷有毒，而氧化銅無毒，改進后不污染環境；另外由于紅磷燃燒不能耗盡氧氣，是結果偏小，故相比較而言，改進后實驗結果更準確。