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 难 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。