Question

某同學設(shè)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(nèi)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(nèi)，塞緊橡皮塞．
③充分反應(yīng)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______．
（2）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是______，其反應(yīng)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______，由此可得出氧氣約占空氣體積的______．
（3）該實驗可推論出氮氣______（填“易”或“難”）溶于水和其化學性質(zhì)______（填“活潑”或“不活潑”）的結(jié)論．
（4）請說出氮氣的一條用途______．
（5）乙生也設(shè)計了一個實驗方案，裝置和操作同上，只不過用木炭代替了紅磷．當木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾后，水______填“能”或“不能”）進入集氣瓶？

Answer 1

解：（1）紅磷的作用是與氧氣反應(yīng)，所以紅磷需稍過量，目的是把集氣瓶中氧氣耗盡；
（2）紅磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象是紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，由于把氧氣消耗完后會熄滅；反應(yīng)物是磷和氧氣寫在箭頭的左邊，生成物是五氧化二磷寫在箭頭的右邊，反應(yīng)條件是點燃，寫在箭頭的上方；由于磷燃燒消耗了氧氣生成五氧化二磷是固體，導致了集氣瓶中氣體壓強減小，打開止水夾后水會沿著導管進入集氣瓶，由于進入的水體積占集氣瓶體積的，所以說空氣中氧氣約占空氣體積的；
（3）由于集氣瓶中進入水后剩余的氣體主要還是氮氣，就說明了氮氣難溶于水，由于氮氣不能與氧氣反應(yīng)，不能與磷反應(yīng)說明不活潑；
（4）由于氮氣化學性質(zhì)不活潑，可以用來作保護氣；
（5）碳與氧氣反應(yīng)雖然消耗了氧氣，但生成了二氧化碳也是氣體，使集氣瓶中氣體壓強基本保持不變，所以水不能進入集氣瓶．
故答案為：（1）把集氣瓶中氧氣耗盡；（2）紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，并逐漸熄滅；磷+氧氣五氧化二磷；水沿著導管進入集氣瓶，并約占集氣瓶體積的；；（3）難；不活潑；（4）作保護氣；（5）不能．
分析：（1）根據(jù)紅磷的作用考慮本題；（2）根據(jù)紅磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象、文字表達式的寫法、集氣瓶內(nèi)進入水的現(xiàn)象來回答本題；（3）根據(jù)氮氣不能與氧氣反應(yīng)不溶于水考慮；（4）根據(jù)氮氣的化學性質(zhì)考慮用途；（5）根據(jù)碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳來考慮本題．
點評：通過回答本題要學會通過實驗現(xiàn)象推實驗結(jié)論的方法，由表面現(xiàn)象考慮本質(zhì)特點再進一步推算物質(zhì)的性質(zhì)．