题目内容

8．某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验步骤如下．请回答有关问题：
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．
（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，其发生的化学方程式为4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5；步骤③中打开止水夹后观察到的现象是烧杯中水沿导管被吸入集气瓶中，且约占其容积的$\frac{1}{5}$，由此可得出空气中氧气的体积分数约为$\frac{1}{5}$．
（3）该实验可推论出氮气具有的性质是难溶于水，不能燃烧也不能支持燃烧．

分析 （1）红磷过量，可使集气瓶中的氧气完全消耗，减少误差；
（2）红磷剧烈燃烧、放出大量热和产生大量白烟，由于红磷消耗了空气中的氧气使集气瓶内的压强减小，打开止水夹后观察到：水沿导管倒流进入集气瓶中，倒流至集气瓶容积的$\frac{1}{5}$处；
（3）在该实验中，剩余的气体主要是氮气，说明氮气不溶于水，氮气不能燃烧，也不能支持燃烧，化学性质稳定；

解答 解：（1）红磷过量，可使集气瓶中的氧气完全消耗；
（2）步骤②集气瓶中的现象是：红磷剧烈燃烧、放出大量热和产生大量白烟；反应物是磷和氧气，生成物是五氧化二磷，其发生的化学方程式为：4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ 2P2O5；由于红磷消耗了空气中的氧气使集气瓶内的压强减小，打开止水夹后观察到的现象是：水沿导管倒流进入集气瓶中，倒流至集气瓶容积的$\frac{1}{5}$处，可以得出空气中氧气的体积分数约为$\frac{1}{5}$；
（3）在该实验中，剩余的气体主要是氮气，说明氮气不溶于水，氮气不能燃烧，也不能支持燃烧，化学性质稳定；
答案：
（1）充分反应掉集气瓶中的氧气；
（2）产生大量白烟；    4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ 2P2O5；  烧杯中水沿导管被吸入集气瓶中，且约占其容积的$\frac{1}{5}$；   $\frac{1}{5}$；
（3）难溶于水，不能燃烧也不能支持燃烧．

点评 本题考查学生对实验原理与实验操作的理解与评价等，难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．

练习册系列答案
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