题目内容
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）观察到的现象是
（3）该反应的文字表达式为
（4）该实验可推论出氮气
（5）若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？为什么？
（6）实验结果发现测得数值比实际空气中氧气的含量小，请你帮助他们找出实验误差的原因．
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
专题：空气与水
分析：（1）从为了使集气瓶内的氧气完全反应，要加入过量的红磷去分析解答；故答案为：使集气瓶中的氧气完全反应；
（2）从红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数．由于氧气大约占空气体积的
去分析解答；
（3）从红磷和空气中的氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷去分析解答；
（4）从集气瓶中剩余的气体主要是氮气．红磷没有继续燃烧，说明氮气不能支持燃烧，它的化学性质不活泼；当烧杯内的水进入集气瓶后，水没有充满整个集气瓶去分析解答；
（5）从木炭燃烧时，虽然也消耗空气中氧气但是生成了同是气体的二氧化碳气体，导致了集气瓶内体积没有减小，烧杯内的水不会进入集气瓶，导致实验失败去分析解答；
（6）从如果所用红磷的量不足，造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗，瓶内残留气体中还有氧气，所以会使所测得的氧气的体积分数偏小；如果装置的气密性不好，外界气体会进入集气瓶中，形成不了压强差，外面的水进入集气瓶内体积变小，造成所测得的氧气的体积分数偏小去分析解答；
（2）从红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数．由于氧气大约占空气体积的
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（3）从红磷和空气中的氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷去分析解答；
（4）从集气瓶中剩余的气体主要是氮气．红磷没有继续燃烧，说明氮气不能支持燃烧，它的化学性质不活泼；当烧杯内的水进入集气瓶后，水没有充满整个集气瓶去分析解答；
（5）从木炭燃烧时，虽然也消耗空气中氧气但是生成了同是气体的二氧化碳气体，导致了集气瓶内体积没有减小，烧杯内的水不会进入集气瓶，导致实验失败去分析解答；
（6）从如果所用红磷的量不足，造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗，瓶内残留气体中还有氧气，所以会使所测得的氧气的体积分数偏小；如果装置的气密性不好，外界气体会进入集气瓶中，形成不了压强差，外面的水进入集气瓶内体积变小，造成所测得的氧气的体积分数偏小去分析解答；
解答：解：（1）为了使集气瓶内的氧气完全反应，要加入过量的红磷；故答案为：使集气瓶中的氧气完全反应；
（2）红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数．由于氧气大约占空气体积的
，所以烧杯中的水会中进入集气瓶，且达到集气瓶容积的
；故答案为：烧杯中的水会中进入集气瓶，且达到集气瓶容积的
；
（3）红磷和空气中的氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，其反应的文字表达式为：磷+氧气
五氧化二磷；故答案为：磷+氧气
五氧化二磷；
（4）集气瓶中剩余的气体主要是氮气．红磷没有继续燃烧，说明氮气不能支持燃烧，它的化学性质不活泼；当烧杯内的水进入集气瓶后，水没有充满整个集气瓶，说明氮气不溶于水；故答案为：难 不活泼；
（5）由于木炭燃烧时，虽然也消耗空气中氧气但是生成了同是气体的二氧化碳气体，导致了集气瓶内体积没有减小，烧杯内的水不会进入集气瓶，导致实验失败；
故答案为：不能 由于木炭燃烧时，虽然也消耗空气中氧气但是生成了同是气体的二氧化碳气体，导致了集气瓶内体积没有减小，烧杯内的水不会进入集气瓶．
（6）如果所用红磷的量不足，造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗，瓶内残留气体中还有氧气，所以会使所测得的氧气的体积分数偏小；如果装置的气密性不好，外界气体会进入集气瓶中，形成不了压强差，外面的水进入集气瓶内体积变小，造成所测得的氧气的体积分数偏小；故答案为：红磷的量不足 装置漏气．
（2）红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数．由于氧气大约占空气体积的
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（3）红磷和空气中的氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，其反应的文字表达式为：磷+氧气
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| 点燃 |
（4）集气瓶中剩余的气体主要是氮气．红磷没有继续燃烧，说明氮气不能支持燃烧，它的化学性质不活泼；当烧杯内的水进入集气瓶后，水没有充满整个集气瓶，说明氮气不溶于水；故答案为：难 不活泼；
（5）由于木炭燃烧时，虽然也消耗空气中氧气但是生成了同是气体的二氧化碳气体，导致了集气瓶内体积没有减小，烧杯内的水不会进入集气瓶，导致实验失败；
故答案为：不能 由于木炭燃烧时，虽然也消耗空气中氧气但是生成了同是气体的二氧化碳气体，导致了集气瓶内体积没有减小，烧杯内的水不会进入集气瓶．
（6）如果所用红磷的量不足，造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗，瓶内残留气体中还有氧气，所以会使所测得的氧气的体积分数偏小；如果装置的气密性不好，外界气体会进入集气瓶中，形成不了压强差，外面的水进入集气瓶内体积变小，造成所测得的氧气的体积分数偏小；故答案为：红磷的量不足 装置漏气．
点评：记住测定空气中氧气含量的实验原理：利用红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数．
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