Question

16．某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖．該同學的實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標記．
②在帶橡皮塞和導管的燃燒匙內裝入足量的紅磷，將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內，塞緊橡皮塞．
③充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾．
請回答下列問題：
（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是使空氣中的氧氣全部消耗完；
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是水沿導管進入集氣瓶中且占瓶中空氣體積的1/5；
由本實驗還可推知氮氣的哪些性質？試寫出一種：氮氣難溶于水或氮氣不支持燃燒．
（3）若將紅磷換成木炭，該實驗能否獲得成功否（填“能”或“否”）？理由是木炭燃燒后生成了二氧化碳氣體．

Answer 1

分析 （1）根據該實驗注意事項分析；
（2）根據紅磷的燃燒現象、反應結合壓強知識分析．紅磷與氧氣反應生成五氧化二磷固體，消耗了瓶內的氣體，壓強減小，外界大氣壓會壓著水進入集氣瓶；
根據集氣瓶內剩余的氣體主要是氮氣分析氮氣的性質；
（3）根據測定空氣中氧氣含量的實驗的原理分析．

解答 解：（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是：確保將集氣瓶內的氧氣消耗盡；
（2）紅磷與氧氣反應，生成了五氧化二磷固體，所以會導致集氣瓶內壓強減小，水被壓入集氣瓶，進入的水量正好占據集氣瓶內氧氣的空間，約為集氣瓶體積的五分之一；據實驗現象可得出空氣中氧氣的體積分數約為五分之一；
由于集氣瓶內剩余的氣體主要是氮氣，由此可知氮氣的性質是不溶于水；
（3）不能，因為碳粉燃燒消耗掉氧氣同時又生成了二氧化碳等氣體，瓶內壓強基本不變，水不倒流．
答案：
（1）使空氣中的氧氣全部消耗完；
（2）水沿導管進入集氣瓶中且占瓶中空氣體積的1/5；     氮氣難溶于水或氮氣不支持燃燒；
（3）否； 木炭燃燒后生成了二氧化碳氣體．

點評 熟記用紅磷測定空氣里氧氣含量的實驗原理、操作步驟、實驗現象、實驗結論和注意事項是解答這類題目的基礎．