Question

【題目】已知空氣的主要成分是氮?dú)夂脱鯕猓�某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

（1）該實(shí)驗(yàn)中，紅磷需稍過量，目的是 ．
（2）待燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，瓶內(nèi)水面最終接近刻度1處．由此可知氧氣約占空氣總體積的 ．由本實(shí)驗(yàn)還可以推測氮?dú)獾男再|(zhì)有 ． （答兩點(diǎn)）
（3）如果實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)測定的氧氣含量低于21%的體積數(shù)，實(shí)驗(yàn)中可能存在的原因是 ． （答兩點(diǎn)）
（4）若將紅磷換成碳粉，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊瘾@得成功？理由是 ．

Answer 1

【答案】
（1）保證瓶內(nèi)空氣中的氧氣消耗完全
（2）不支持燃燒，難溶于水
（3）裝置漏氣，沒有等到氣體溫度降到室溫就打開止水夾
（4）不能；因?yàn)橛袣怏w生成
【解析】解：（1）該實(shí)驗(yàn)是為了測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，所以需將集氣瓶內(nèi)的氧氣充分消耗掉，所以紅磷要過量；（2）紅磷燃燒消耗氧氣，剩余的氣體主要是氮?dú)�，燃著的木條伸入后熄滅，等到裝置冷卻打開止水夾水進(jìn)入裝置，這說明氮?dú)饧炔蝗紵�也不支持燃燒，不易溶于水；�?）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶的水不足集氣瓶容積的五分之一，可能的原因有：裝置漏氣，沒有冷卻至室溫就打開止水夾．（4）炭粉燃燒消耗氧氣，同時(shí)生成二氧化碳?xì)怏w，集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)基本不變，水不倒流，故不能將紅磷換成炭粉；
故答案：（1）保證瓶內(nèi)空氣中的氧氣消耗完全；（2）不支持燃燒，難溶于水；（3）裝置漏氣，沒有等到氣體溫度降到室溫就打開止水夾；（4）不能，因?yàn)橛袣怏w生成．
本題是測定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因?yàn)榱兹紵�生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，從而得到正確的結(jié)論．因此在選擇可燃物時(shí)，必須考慮到：燃燒的條件；生成物的狀態(tài)；不與空氣中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)．保證本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)．