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．该图学的实验步骤如下：
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人足量的红磷，相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

 

．
（2）集气瓶中剩下的气体主要是哪种气体：

 

；该实验说明这种气体具有哪些性质：

 

．
（3）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

 

．
（4）如果实验完毕，进入集气瓶的水不到总容积的

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5

，你认为导致这一结果的原因可能有哪些？请列出2点：

 

．

Answer 1

考点：空气组成的测定

专题：空气与水

分析：（1）依据红磷能与空气中的氧气反应生成五氧化二磷，五氧化二磷是一种固体进行分析；
（2）氮气难溶于水，也不能与水发生反应；
（3）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；
（4）如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败．

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，
故答案为：使空气中的氧气全部消耗完；
（2）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；
（3）红磷与氧气反应，生成了白烟五氧化二磷固体，所以会导致集气瓶内压强减小，水被压入集气瓶，进入的水量正好占据集气瓶内氧气的空间，约为集气瓶体积的

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；由此可得出空气中氧气的体积分数约为21%；
（4）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的

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，导致这一结果的原因可能是：红磷不足，装置漏气，没有冷却到室温就打开止水夹．
答案：
（1）使空气中的氧气全部消耗完
（2）氮气   氮气不能与红磷反应，也不能溶于水或与水反应
（3）水沿导管被吸入集气瓶中   21%
（4）红磷不足，装置漏气

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．