Question

1．某同學(xué)設(shè)計了測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖：
該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①將集氣瓶的容積分成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）開始實(shí)驗(yàn)時，必須進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性．
（2）該實(shí)驗(yàn)中紅磷需稍過量，目的是使集氣瓶中的氧氣完全消耗．
（3）步驟②的集氣瓶中的現(xiàn)象是生成大量的白煙，步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處，由此可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為$\frac{1}{5}$．
（4）該實(shí)驗(yàn)還可推知氮?dú)怆y（填“易”或“難”）溶于水和其化學(xué)性質(zhì)不活潑（填“活潑”或“不活潑”）的結(jié)論．
（5）若將紅磷換成碳粉，該實(shí)驗(yàn)不能（填“能”或“不能”）成功，原因是碳粉和氧氣反應(yīng)又生成二氧化碳．

Answer 1

分析 （1）有關(guān)氣體的實(shí)驗(yàn)先要檢查裝置的氣密性；
（2）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析；
（3）根據(jù)紅磷的燃燒現(xiàn)象、反應(yīng)結(jié)合壓強(qiáng)知識分析．紅磷與氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷固體，消耗了瓶內(nèi)的氣體，壓強(qiáng)減小，外界大氣壓會壓著水進(jìn)入集氣瓶；
（4）氮?dú)怆y溶于水，也不能與水發(fā)生反應(yīng)；
（5）紅磷不能換成碳粉．

解答 解：（1）有關(guān)氣體的實(shí)驗(yàn)先要檢查裝置的氣密性；
（2）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．
（3）點(diǎn)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，由于紅磷與氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷固體，消耗了瓶內(nèi)的氣體，壓強(qiáng)減小，所以，打開止水夾后觀察到的現(xiàn)是：燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；說明空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為$\frac{1}{5}$；
（4）在該實(shí)驗(yàn)中，剩余的氣體主要是氮?dú)猓�該�?shí)驗(yàn)可推論出氮?dú)怆y溶于水和其化學(xué)性質(zhì)不活潑的結(jié)論；
（5）測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)利用的是壓強(qiáng)的改變，所以若把紅磷換成碳粉，碳粉和氧氣反應(yīng)又生成二氧化碳，沒有改變集氣瓶內(nèi)的壓強(qiáng)，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />故答案為：（1）檢查裝置的氣密性；
（2）使集氣瓶中的氧氣完全消耗；
（3）生成大量的白煙；燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；$\frac{1}{5}$；
（4）難；不活潑；
（5）不能；碳粉和氧氣反應(yīng)又生成二氧化碳．

點(diǎn)評 熟記用紅磷測定空氣里氧氣含量的實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論和注意事項(xiàng)是解答這類題目的基礎(chǔ)．