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）该实验中红磷需稍过量，目的是

把集气瓶中氧气耗尽

．
（2）步骤②集气瓶中的现象是

红磷燃烧产生大量白烟，并逐渐熄灭

，其反应的文字表达式为

磷+氧气

点燃

五氧化二磷

；步骤③中打开止水夹后观察到的现象是

水沿着导管进入集气瓶，并约占集气瓶体积的

1

5

，由此可得出氧气约占空气体积的

1

5

．
（3）该实验可推论出氮气

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）请说出氮气的一条用途

作保护气

．
（5）乙生也设计了一个实验方案，装置和操作同上，只不过用木炭代替了红磷．当木炭停止燃烧，集气瓶冷却至室温，打开铁夹后，水

（不能

填“能”或“不能”）进入集气瓶？

Answer 1

分析：（1）根据红磷的作用考虑本题；（2）根据红磷在空气中燃烧的现象、文字表达式的写法、集气瓶内进入水的现象来回答本题；（3）根据氮气不能与氧气反应不溶于水考虑；（4）根据氮气的化学性质考虑用途；（5）根据碳与氧气反应生成二氧化碳来考虑本题．

解答：解：（1）红磷的作用是与氧气反应，所以红磷需稍过量，目的是把集气瓶中氧气耗尽；
（2）红磷在空气中燃烧的现象是红磷燃烧产生大量白烟，由于把氧气消耗完后会熄灭；反应物是磷和氧气写在箭头的左边，生成物是五氧化二磷写在箭头的右边，反应条件是点燃，写在箭头的上方；由于磷燃烧消耗了氧气生成五氧化二磷是固体，导致了集气瓶中气体压强减小，打开止水夹后水会沿着导管进入集气瓶，由于进入的水体积占集气瓶体积的

1

5

，所以说空气中氧气约占空气体积的

1

5

；
（3）由于集气瓶中进入水后剩余的气体主要还是氮气，就说明了氮气难溶于水，由于氮气不能与氧气反应，不能与磷反应说明不活泼；
（4）由于氮气化学性质不活泼，可以用来作保护气；
（5）碳与氧气反应虽然消耗了氧气，但生成了二氧化碳也是气体，使集气瓶中气体压强基本保持不变，所以水不能进入集气瓶．
故答案为：（1）把集气瓶中氧气耗尽；（2）红磷燃烧产生大量白烟，并逐渐熄灭；磷+氧气

点燃

五氧化二磷；水沿着导管进入集气瓶，并约占集气瓶体积的

1

5

；

1

5

；（3）难；不活泼；（4）作保护气；（5）不能．

点评：通过回答本题要学会通过实验现象推实验结论的方法，由表面现象考虑本质特点再进一步推算物质的性质．