Question

某同學(xué)設(shè)計(jì)了測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖。

圖1                                 圖2
該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①       將1圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標(biāo)記。
②在帶橡皮塞和導(dǎo)管的燃燒匙內(nèi)裝入足量的紅磷，將導(dǎo)管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點(diǎn)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(shí)驗(yàn)中紅磷需稍過量，目的是                    ，寫出發(fā)生反應(yīng)的表達(dá)式                    ，該反應(yīng)的基本類型是                 。
(2)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約為              ，集氣瓶中的氣體主要是氮?dú)猓�由此�?shí)驗(yàn)可以推測氮?dú)獾男再|(zhì)：其中物理性質(zhì)是                     ，化學(xué)性質(zhì)是                       。
（3）這個(gè)實(shí)驗(yàn)可否用硫或者木炭來代替紅磷          （填“是”或者“否”）原因是   
                                       。
某同學(xué)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（如圖2所示 ），你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是：
                                                                            

Answer 1

（1）充分與氧氣反應(yīng) 反應(yīng)表達(dá)式略 化合反應(yīng)
（2）水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶約占空氣體積的五分之一
1/5 、 難溶于水、 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定（不燃燒、不助燃）
（3）否 、燃燒后產(chǎn)生氣體，壓強(qiáng)沒有明顯變化
節(jié)能、環(huán)保、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等（合理即可）

（1）實(shí)驗(yàn)的目的是測定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，水被吸入占據(jù)氧氣的空間，從而達(dá)到測定氧氣的目的．紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗．
（2）紅磷與氧氣反應(yīng)，生成了白煙五氧化二磷固體，所以會(huì)導(dǎo)致集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，水被壓入集氣瓶，進(jìn)入的水量正好占據(jù)集氣瓶內(nèi)氧氣的空間，約為集氣瓶體積的；
（3）水進(jìn)入瓶內(nèi)占五分之一．不再繼續(xù)進(jìn)入說明氮?dú)獠荒芘c紅磷反應(yīng)，也不能溶于水或與水反應(yīng)；硫粉或炭粉盡管能與氧氣反應(yīng)，除去了瓶內(nèi)的氧氣，但由于反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，且反應(yīng)后瓶內(nèi)的氣體體積沒有減少，所以氣壓不會(huì)減小，故實(shí)驗(yàn)不能測定出空氣中氧氣的含量．圖2是用凹透鏡將太陽光聚焦引燃紅磷，避免因撥出橡皮塞引燃紅磷造成氣體逸出，造成實(shí)驗(yàn)誤差，同時(shí)還可避免五氧化二磷逸散到空氣中污染空氣．