Question

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

確保將集氣瓶內的氧氣消耗盡

．
（2）步驟②集氣瓶中的現象是

白磷燃燒，生成大量的白煙

，其反應的文字表達式為

紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷

；步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是：

燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處

．
（3）該實驗可推論出氮氣的性質：

氮氣不溶于水

．（任寫一條即可）
（4）若將紅磷換成炭粉，該實驗能否獲得成功？為什么？

不能，因為炭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

．

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；
（3）根據集氣瓶內剩余的氣體主要是氮氣分析氮氣的性質；
（4）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）點燃的紅磷，在集氣瓶燃燒，生成大量的白煙．紅磷燃燒生成了五氧化二磷，反應的文字表達式為：紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；由于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，所以，打開止水夾后觀察到的現是：燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；
（3）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；
（4）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．
故答為：（1）確保將集氣瓶內的氧氣消耗盡；（2）白磷燃燒，生成大量的白煙，紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷，燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處（3）不溶于水；（4）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．

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．