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)� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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②集气瓶中的现象是

，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

．
（3）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．
（4）若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？为什么？

．
（5）该同学实验后发现进入集气瓶中的水小于

（即测得氧气的体积分数小于空气的

），请你帮这位同学分析可能是哪些原因造成？①

．②

．

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）根据集气瓶内剩余的气体主要是氮气分析氮气的性质；
（4）根据测定空气中氧气含量的实验的原理分析；
（5）根据如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败．

解答：解：
（1）实验的目的是测定空气中氧气含量，原理是消耗氧气使装置内外产生压强差，水被吸入占据氧气的空间，从而达到测定氧气的目的，红磷过量，可使集气瓶中的氧气完全消耗．
（2）点燃的红磷，在集气瓶燃烧，生成大量的白烟．红磷与氧气反应，生成了五氧化二磷固体，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，约为集气瓶体积的五分之一；据实验现象可得出空气中氧气的体积分数约为五分之一；
（3）剩余的气体主要是氮气，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；
（4）因为木炭燃烧生成二氧化碳气体，集气瓶内的气体没有减少，不能测定空气中氧气的含量，所以实验中不能用木炭代替红磷；
（5）如果红磷不足，装置漏气，没有冷却到室温就打开止水夹，都能够导致进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的五分之一．
故答案为：
（1）确保集气瓶内的氧气消耗尽；
（2）红磷燃烧，生成大量的白烟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；
（3）难；不活泼；
（4）木炭燃烧生成二氧化碳气体，集气瓶内的气体没有减少
（5）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．