Question

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中氧气含量的实验，实验装置如图所示：
（1）实验中红磷需稍过量，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总体积的

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．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）如果试验中，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

 

．

Answer 1

考点：空气组成的测定

专题：空气与水

分析：本题是测定空气中氧气的含量，我们常用燃烧红磷或白磷的方法，因为磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，从而得到正确的结论．因此在选择可燃物时，必须考虑到：燃烧的条件；生成物的状态；不与空气中其他物质发生反应．保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数．

解答：解：
（1）实验中红磷需稍过量，其目的是 保证瓶内空气中的氧气消耗完全，待红磷燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开弹簧夹，观察到 观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终接近刻度1处，由此可知氧气约占空气总体积的

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．水倒流入集气瓶中的体积只有五分之一，若氮气易溶于水，则倒流入瓶内的水几乎会充满整个集气瓶，因此氮气是难溶于水的；红磷燃烧一会熄灭了，说明氮气不燃烧、不支持燃烧，其化学性质不活泼．故氮气的性质中，与本实验无关的是：A．无色无味；
（2）如果试验中，打开弹簧夹后，几乎没有水进入集气瓶中，其原因可能是：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数．
（3）若将红磷换成蜡烛，该实验不能获得成功，理由是 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．
故答案为：
（1）保证瓶内空气中的氧气消耗完全，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终接近刻度1处，A．
（2）装置的气密性不好．
（3）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．

点评：本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，难度稍大．