题目内容

【题目】某同学设计了测定空气中氧气含量的实验,实验装置如图所示。该同学的实验步骤如下:

①将图中带橡皮塞和导管的集气瓶内的体积分为5等份,并做好标记。

②在燃烧匙内装入足量的红磷,将导管上的弹簧夹夹紧,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,打开弹簧夹。

请回答下列问题:

(1)该实验中红磷需稍过量的目的是_________

(2)步骤②集气瓶中的现象是________,步骤③中打开弹簧夹后观察到的现象是_______________,由此可得出空气中氧气的体积分数约为_______

(3)该实验还可推出氮气_______(填“易”或“难”)溶于水和其化学性质_______(填“活泼”或“不活泼”)的结论。

(4)该实验测出的结果偏小的原因可能是______(填序号)。

①红磷量不足;②未冷却到室温就打开弹簧夹;③装置气密性不好;④点燃红磷前未夹紧弹簧夹。

【答案】充分反应掉集气瓶中的氧气 燃烧产生大量的白烟 水沿导管进入集气瓶中,瓶中液面上升至最下端的标记处 不活泼 ①②③

【解析】

(1)测空气中氧气含量实验中,加入过量红磷的目的是让密闭容器内的氧气全部参加反应,故填充分反应掉集气瓶中的氧气

(2)红磷在空气中燃烧的现象是燃烧产生大量的白烟故填燃烧产生大量的白烟

打开弹簧夹后观察到的现象是水沿导管进入集气瓶中,瓶中液面上升至最下端的标记处故填水沿导管进入集气瓶中,瓶中液面上升至最下端的标记处

实验后进入瓶内水的体积就是原瓶中氧气的体积,而进入瓶中水的体积约为瓶容积的1/5,所以空气中氧气的体积分数约为1/5,故填空气中氧气的体积分数约为1/5。

(3)进入瓶中的水只占瓶容积的1/5后不再增加,表明氮气难溶于水;氧气耗尽后红磷不再燃烧,说明氮气不燃烧不支持燃烧,表明氮气的化学性质不活泼,故填不活泼

(4)①红磷量不足反应后氧气有剩余,造成实验结果偏小选项正确;②未冷却到室温就打开弹簧夹反应放热,气体体积膨胀,进入瓶内的水较少,使实验结果偏小,选项正确;③装置气密性不好,使容器外的气体进入容器内,造成结果偏小选项正确;④点燃红磷前未夹紧弹簧夹燃烧放热使瓶内气体受热体积膨胀排出瓶外,使进入瓶内的水的体积增加,造成结果偏大,选项错误,故选①②③。

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