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：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

 

；
（2）步骤③中打开止水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

 

．由本实验还可推知氮气的哪些性质？试写出二种：

 

、

 

．
（3）若将红磷换成木炭，该实验能否获得成功

 

（填“能”或“否”）？理由是

 

；铁可以代替红磷吗？

 

，理由是

 

．
（4）实验后如果集气瓶中水面上升不到空气体积的

1

5

？原因是

 

．（写出3点）

Answer 1

考点：空气组成的测定

专题：空气与水

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）根据测定空气中氧气含量的实验的原理分析；
（4）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）该实验中红磷需稍过量，目的是：确保将集气瓶内的氧气消耗尽；
（2）点燃的红磷，在集气瓶燃烧，生成大量的白烟；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；由此可得出空气中氧气的体积分数约为五分之一．本实验还可推知氮气：难溶于水，不支持燃烧；
（3）若将红磷换成炭粉，该实验不能获得成功，因为碳粉燃烧消耗掉氧气同时又生成了二氧化碳等气体，瓶内压强基本不变，水不倒流．铁丝在空气中不燃烧．
（4）装置漏气最终会使瓶内气体减少的少，水倒流入瓶内的就少；红磷量不足，没有将氧气完全消耗；没有冷却到室温就打开止水夹，瓶内气压比室温下偏大，水倒流入瓶内的就少．
故答案为：
（1）确保将集气瓶内的氧气消耗尽；
（2）烧杯中的水倒流至集气瓶，液面上升在一等分刻度处； 五分之一． 难溶于水；不支持燃烧．
（3）否，因为碳粉燃烧消耗掉氧气同时又生成了二氧化碳等气体，瓶内压强基本不变，水不倒流；不可以；铁丝在空气中不能燃烧；
（4）红磷量不足、气密性不好、未冷却到室温就打开止水夹．

点评：本考点考查了空气中氧气的含量的探究，并且注重了实验方案的评价，对实验方案进行评价是近几年中考的一个重点．评价包括对实验方案的评价、实验过程的评价、实验结论的评价等，要认真把握．