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．請回答實驗中有關問題：
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．
（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是

 

．
（2）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是

 

，其反應的文字表達式為

 

；步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是

 

，由此可得出空氣中氧氣的體積分數(shù)約為

 

．
（3）該實驗可推論出氮氣

 

（填“易”或“難”）溶于水和其化學性質

 

（填“活潑”或“不活潑”）的結論．

Answer 1

考點：空氣組成的測定,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗，減少誤差；
（2）紅磷劇烈燃燒、放出大量熱和產生大量白煙，由于紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內的壓強減小，打開止水夾后觀察到：水沿導管倒流進入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的

1

5

處；
（3）在該實驗中，剩余的氣體主要是氮氣，說明氮氣不溶于水，氮氣不能燃燒，也不能支持燃燒，化學性質穩(wěn)定．

解答：解：
（1）紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗；
（2）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是：紅磷劇烈燃燒、放出大量熱和產生大量白煙；反應物是磷和氧氣，生成物是五氧化二磷，反應條件是加熱，所以文字表達式是：磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；由于紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內的壓強減小，打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是：水沿導管倒流進入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的

1

5

處，可以得出空氣中氧氣的體積分數(shù)約為

1

5

；
（3）在該實驗中，剩余的氣體主要是氮氣，說明氮氣不溶于水，氮氣不能燃燒，也不能支持燃燒，化學性質穩(wěn)定，不活潑．
答案：
（1）充分反應掉集氣瓶中的氧氣；
（2）產生大量白煙；磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；燒杯中水沿導管被吸入集氣瓶中，且約占其容積的1/5；21%；
（3）難；不活潑

點評：本題考查學生對實驗原理與實驗操作的理解與評價等，難度中等，清楚實驗原理是解題的關鍵，需要學生具備扎實的基礎知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．