Question

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：

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）步骤②集气瓶中的现象是

 

，其反应的文字表达式为

 

，该反应属于

 

反应．步骤③中打开止水夹后观察到的现象

 

 由此可得出空气中氧气的体积分数约为

 

．
（3）该实验可推论出氮气

 

（填“易”或“难”）溶于水和其化学性质

 

（填“活泼”或“不活泼”）的结论．
（4）A装置与B装置比较，B装置的优点是（写一点即可）

 

．

Answer 1

考点：空气组成的测定,反应类型的判定,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：实验的目的是测定空气中氧气含量，原理是消耗氧气使装置内外产生压强差，水被吸入占据氧气的空间，从而达到测定氧气的目的．
（1）根据该实验注意事项分析；
（2）根据红磷的燃烧结合压强知识分析，红磷与氧气反应生成固体，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；根据实验现象分析；
（3）在该实验中，剩余的气体主要是氮气；
（4）根据实验的装置及实验的过程分析．

解答：解：
（1）实验的目的是测定空气中氧气含量，原理是消耗氧气使装置内外产生压强差，水被吸入占据氧气的空间，从而达到测定氧气的目的，红磷过量，可使集气瓶中的氧气完全消耗．
（2）步骤②集气瓶中的现象是 剧烈燃烧，发黄光，产生大量白烟，放热，其反应的文字表达式是：红磷+氧气

点燃

五氧化二磷，该反应属于化合反应，步骤③中打开止水夹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，由此得出的结论是：空气中氧气的体积分数约为五分之一；
（3）剩余的气体主要是氮气，水进入瓶内占五分之一，不再继续进入，说明氮气不能与红磷反应，也不能溶于水或与水反应；则该实验可推断出氮气 难溶于水和其化学性质 不活泼的结论．
（4）在图中，利用凸透镜聚焦太阳光将白磷引燃，不需要打开集气瓶，测定结果比较准确，原因是气密性更好，且该装置不会造成环境污染等．
故答案为：
（1）确保集气瓶内的氧气消耗尽；
（2）剧烈燃烧，发黄光，产生大量白烟，放热；红磷+氧气

点燃

五氧化二磷；化合；烧杯中的水倒流至集气瓶，液面上升在一等分刻度处；空气中氧气的体积分数约为五分之一；
（3）难；不活泼；
（4）气密性更好，不污染环境．

点评：熟记用红磷测定空气里氧气含量的实验原理、操作步骤、实验现象、实验结论和注意事项是解答这类题目的基础．