Question

17．法国化学家拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$．某同学用如图装置进行验证，实验是利用可燃物红磷燃烧消耗瓶内的氧气，使瓶内压强减小来推测空气里氧气的含量．结果实验后发现气体减少的体积小于$\frac{1}{5}$．
（1）请你帮助这位同学找出两种可能造成这样结果的原因：
①红磷量少，没有把瓶中氧气完全反应；
②装置未冷却至室温就打开止水夹等．
（2）集气瓶中剩余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？氮气，不燃烧、不助燃或化学性质比较稳定或不溶于水等．

Answer 1

分析 （1）根据该实验的注意事项进行解答；
（2）实验中当装置内进入水以后，氮气依然能够存在这就说明氮气是不溶于水的也不和水反应，另外在红磷和氧气反应的过程中，氮气没有被消耗，所以氮气不和氧气、红磷反应．

解答 解：
（1）若实验中测得氧气的体积分数低于21%，则造成此误差的原因可能有红磷量太少，未将玻璃钟罩内的氧气完全消耗；塞子未塞进，装置漏气；未冷却到室温便测量；
（2）实验中当装置内进入水以后，氮气依然能够存在这就说明氮气是不溶于水的也不和水反应，另外在红磷和氧气反应的过程中，氮气没有被消耗，所以氮气不和氧气、红磷反应，可以概括为性质稳定，当然也可以分开叙述，就是不和氧气反应，不支持燃烧等．故填：氮气不活泼，不能与红磷反应；氮气难溶于水；
答案：
（1）①红磷量少，没有把瓶中氧气完全反应；②装置未冷却至室温就打开止水夹等；
（2）氮气，不燃烧、不助燃或化学性质比较稳定或不溶于水等．

点评 本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，难度稍大．