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．该同学的实验步骤如下：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．

请回答下列问题：（1）该实验中红磷需稍过量，目的是                        ．

（2）步骤②集气瓶中红磷燃烧的现象是                                   ，其反应的文字表达式为                         ，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为 ．小兰同学用右图装置进行验证，实验后发现测得的氧气体积分数小于，请你帮她分析造成这种结果的可能原因（至少答两点）：①       ②                              ．

（3）该实验可推论出氮气                 溶于水和其化学性质                 ．

（4）若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？                 为什么？                  ．

Answer

（1）充分反应掉集气瓶中的氧气．

（2）红磷燃烧放出大量白烟，发黄光，同时释放出大量的热，红磷+氧气五氧化二磷，化合．水沿导管倒流进入集气瓶中，倒流至集气瓶容积的处，．①红磷量不足②气密性不好．

（3）难，不能燃烧．

（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．

【解析】

试题分析：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，发黄光，同时释放出大量的热；

红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式是：红磷+氧气五氧化二磷；

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，倒流至集气瓶容积的处，装置漏气最终会使瓶内气体减少的少，水倒流入瓶内的就少；红磷量不足，没有将氧气完全消耗；没有冷却到室温就打开止水夹，瓶内气压比室温下偏大，水倒流入瓶内的就少；气密性不好等．

（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，难溶于水等，故答案为：氮气不能燃烧（或不支持燃烧或不溶于水等）、不活泼等；

（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，

考点：空气组成的测定；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．．