Question

6．某同学设计了在导管口系一个有很多小孔的气球（如图）的装置，测定空气中氧气含量．实验装置如图．该同学的实验步骤如下：
①将图中的集气瓶分成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）该实验中红磷稍过量，目的是充分反应掉集气瓶中的氧气
（2）步骤③中打开止水夹后观察到的现象是水通过气球进入集气瓶中，约占集气瓶容积的五分之一，由此可以得出的有关空气组成的结论是氧气约占空气总体积的五分之一
（3）由此你还可以得到氮气的一些性质：物理性质不溶于水；化学性质不能燃烧，不支持燃烧
（4）若实验中进入集气瓶的水不足容积的五分之一，可能原因主要有：
①红磷量不足；
②没有冷却到室温就打开止水夹．
（5）如果燃烧匙中放点燃的木炭，可以得到氧气约占空气体积$\frac{1}{5}$的结论吗？为什么？

Answer 1

分析 （1）根据红磷过量，可使集气瓶中的氧气完全消耗，减少误差进行解答；
（2）根据红磷消耗了空气中的氧气使集气瓶内的压强减小，打开止水夹后观察到：水沿导管倒流进入集气瓶中，倒流至集气瓶容积的五分之一处进行解答；
（3）根据实验现象可以判断氮气的性质；
（4）根据实验的注意事项进行解答；
（5）根据测定原理分析，产生的二氧化碳是气体．

解答 解：（1）红磷过量，可使集气瓶中的氧气完全消耗，故答案为：充分反应掉集气瓶中的氧气；
（2）步骤③中打开止水夹后观察到的现象是水通过气球进入集气瓶中，约占集气瓶容积的五分之一，由此可以得出的有关空气组成的结论是氧气约占空气总体积的五分之一．故填：水通过气球进入集气瓶中，约占集气瓶容积的五分之一；氧气约占空气总体积的五分之一．
（3）由实验现象可知，氮气不溶于水，不能燃烧，不支持燃烧．故填：不溶于水；不能燃烧，不支持燃烧；
（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，这样都会使进入集气瓶的水不足容积的五分之一；故答案为：红磷量不足；没有冷却到室温就打开止水夹（答案合理即可）；
（5）用木炭不能得到准确的结论，因为碳燃烧产物是二氧化碳气体，不能使瓶内的气压减小，因而水就基本不倒流；故填：不能，木炭燃烧产生二氧化碳是气体．

点评 本题考查学生对实验原理与实验操作的理解等，难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．