题目内容
16．
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，目的是使空气中的氧气全部消耗完．红磷的颜色暗红色．
（2）步骤②集气瓶中的现象是红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量，其反应的符号表达式为4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5；步骤③中打开止水夹后观察到的现象是烧杯中的水倒流至集气瓶，液面上升在一等分刻度处，由此可得出空气中氧气的体积分数约为$\frac{1}{5}$．
（3）该实验可推论出氮气难（填“易”或“难”）溶于水和其化学性质不活泼（填“活泼”或“不活泼”）的结论．
（4）若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？为什么？否成功，原因是木炭燃烧后生成了二氧化碳气体．
分析 （1）根据该实验注意事项分析；
（2）根据红磷的燃烧现象、反应结合压强知识分析．红磷与氧气反应生成五氧化二磷固体，消耗了瓶内的气体，压强减小，外界大气压会压着水进入集气瓶；
（3）根据集气瓶内剩余的气体主要是氮气分析氮气的性质；
（4）根据测定空气中氧气含量的实验的原理分析．
解答 解：（1）为了使集气内的氧气完全消耗完在做实验时红磷要过量，红磷的颜色是暗红色；
（2）步骤②集气瓶中的现象是红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量；其反应的化学方程式为：4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5；由此可得出空气中氧气的体积分数约为$\frac{1}{5}$；
（3）由于红磷与氧气反应生成五氧化二磷固体，消耗了瓶内的气体，压强减小，所以，打开止水夹后观察到的现是：烧杯中的水倒流至集气瓶，液面上升在一等分刻度处；
（3）由于集气瓶内剩余的气体主要是氮气，由此可知氮气的性质是不溶于水；化学性质不活泼；
（4）测定空气中氧气的体积分数利用的是压强的改变，所以若把红磷换成木炭，木炭和氧气反应又生成二氧化碳，没有改变集气瓶内的压强，达不到实验目的．
故答案为：否；木炭燃烧后生成了二氧化碳气体
答案：
（1）使空气中的氧气全部消耗完；暗红色；
（2）红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量；4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5；烧杯中的水倒流至集气瓶，液面上升在一等分刻度处；$\frac{1}{5}$；
（3）难；不活泼；
（4）否；木炭燃烧后生成了二氧化碳气体．
点评 在做测定空气中氧气的体积分数实验时选择的药品只能跟空气中的氧气反应不能跟其它物质发生反应，同时还不能产生气体．
练习册系列答案
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