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）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______．
（2）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．
（3）若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？为什么？______．

Answer 1

【答案】分析：根据空气中氧气的体积分数的实验的原理、现象、结论分析．在该实验中应用的原理就是改变集气瓶的压强，达到实验的目的．
解答：解：（1）由于红磷消耗了空气中的氧气使集气瓶内的压强减小，所以，打开止水夹后观察到的现象是：水沿导管进入集气瓶中，水占容积的．由此可得出空气中氧气的体积分数约为20%；
（2）在该实验中，剩余的气体主要是氮气，该实验可推论出氮气难溶于水和其化学性质不活泼的结论；
（3）测定空气中氧气的体积分数利用的是压强的改变，所以若把红磷换成木炭，木炭和氧气反应又生成二氧化碳，没有改变集气瓶内的压强，达不到实验目的．
故答为：（1）水沿导管进入集气瓶中，水占容积的，20%；（2）难，不活泼；（3）不成功，木炭燃烧后生成了二氧化碳气体．
点评：在做测定空气中氧气的体积分数实验时选择的药品只能跟空气中的氧气反应不能跟其它物质发生反应，同时还不能产生气体．