题目内容

【题目】已知空气的主要成分是氮气和氧气,某课外活动小组设计了测定空气氧气含量的实验,实验装置如图所示;

(1)实验中红磷要稍过量,其目的是________ .待红磷燃烧停止,白烟消失并冷却后,打开弹簧夹,观察到______.由此可知氧气约占空气体积的.下列氮气的性质中与本实验无关的是_____

A.无色、无味 B.难溶于水

C.不能燃烧,也不支持燃烧 D.不与红磷反应

(2)如果实验中,打开弹簧夹后,几乎没有水进入集气瓶中,其原因可能是________

(3)若将红磷换成蜡烛,该实验能否获得成功?________ ,理由是________

(4)小辉建议用铁丝代替红磷进行实验,他提出可将细铁丝烧成螺旋状,在铁丝上缠一根火柴梗,缠火柴梗的目的是________ ,但小辉多次实验均失败,小辉不能成功的原因是______

【答案】将空气中氧气全部消耗掉烧杯中的水进入集气瓶中,约占集气瓶中空气体积的1/5A装置气密性不好不能蜡烛燃烧消耗氧气,同时生成二氧化碳气体,集气瓶内压强基本不变引燃铁丝铁丝在空气中不能燃烧

【解析】

(1)实验中红磷的目的是为了消耗掉容器内的氧气,所以红磷要稍过量,以确保将空气中的氧气全部消耗掉。红磷燃烧消耗了容器中的氧气,容器内压强减小,在大气压的作用下,水进入瓶内,且进入瓶内的水的体积等于消耗掉的氧气的体积,约为集气瓶中空气体积的1/5。该实验之所以能够进行,是因为氮气不能燃烧,也不能支持红磷燃烧,也不与红磷发生反应,所以燃烧过程中消耗掉的气体只有氧气当水进入集气瓶时,氮气难溶于水,所以进入瓶内水的体积等于消耗掉的氧气的体积,因此才能测定出空气中氧气的含量,与氮气是否无色、无味无关,故选A。(2)如果装置的气密性不好,在红磷燃烧过程中外界大气进入集气瓶中,会导致瓶内气压变化很小,所以打开弹簧夹的时候几乎没有水进入集气瓶。(3)蜡烛燃烧会产生二氧化碳气体,使瓶内压强变化不大,进入瓶内的水的体积很小,所以不能用蜡烛代替红磷。(4)在铁丝上缠一根火柴梗的目的是引燃铁丝。在空气中加热铁丝时,铁丝只能发生红热现象,不能燃烧,所以实验会失败。

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