题目内容

3.某同学设计了测定空气中氧气含量的实验,实验装置如图.请回答实验中有关问题:
①将图中的集气瓶空气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,并立伸入集气瓶内,塞紧橡皮塞.
③充分反应后,将集气瓶冷却至室温,打开止水夹.
(1)该实验中红磷需稍过量,目的是充分反应掉集气瓶中的氧气.
(2)步骤②集气瓶中的现象是产生大量白烟,其反应的文字表达式为磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷;步骤③中打开止水夹后观察到的现象是烧杯中水沿导管被吸入集气瓶中,且约占集气瓶容积的$\frac{1}{5}$,由此可得出空气中氧气的体积约为空气体积的$\frac{1}{5}$.
(3)该实验可推出氮气难(填“易”或“难”)溶于水和其化学性质不活泼(填“活泼”或“不活泼”)的结论.
(4)某学生用木炭代替图中的红磷,当木炭停止燃烧,集气瓶冷却到室温.打开弹簧夹后,发现水不能进入集气瓶,原因是木炭燃烧消耗氧气又生成气体,压强几乎不变,若仍用木炭代替红磷,你对该生的实验方案应作何改进,才能保证实验成功?将水换成澄清石灰水等碱性溶液.

分析 (1)红磷过量,能将瓶内的氧气全部消耗掉.
(2)红磷燃烧产生大量的白烟,放出热量,该反应生成了五氧化二磷,属于化合反应,步骤③中打开止水夹后观察到烧杯中的水会进入集气瓶中,约占集气瓶体积的五分之一,由此得出氧气约占空气体积的五分之一,可以据此解答该题;
(3)根据水进入集气瓶体积的五分之一可以判断氮气难溶于水,同时可以判断氮气的化学性质不活泼,可以据此解答该题;
(4)炭粉燃烧产生了二氧化碳,二氧化碳为气体,不能形成集气瓶内外的压强差,所以实验不能成功,可以据此解答该题.

解答 解:(1)该实验中红磷需稍过量,目的是:将集气瓶内的氧气全部消耗掉;故填:充分反应掉集气瓶中的氧气;
(2)红磷燃烧产生大量的白烟,放出热量,该反应生成了五氧化二磷,该反应的文字表达式为:红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷;属于化合反应,步骤③中打开止水夹后观察到烧杯中的水会进入集气瓶中,约占集气瓶体积的五分之一,由此得出氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$;
故填:产生大量白烟;磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷;烧杯中水沿导管被吸入集气瓶中,且约占集气瓶容积的$\frac{1}{5}$;空气体积的$\frac{1}{5}$;
(3)根据水进入集气瓶体积的五分之一可以判断氮气难溶于水,同时可以判断氮气的化学性质不活泼;故填:难;不活泼;
(4)炭粉燃烧产生了二氧化碳,二氧化碳为气体,不能形成集气瓶内外的压强差,所以实验不能成功.为了保证实验结果,就要把生成的气体吸收,吸收二氧化碳就要用碱溶液,故可以将水换成石灰水等碱性溶液.
故填:木炭燃烧消耗氧气又生成气体,压强几乎不变;将水换成澄清石灰水等碱性溶液.

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.

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