Question

18．某同學利用如圖所示裝置來測定空氣中氧氣的含量：
（1）實驗操作有如下主要步驟：①將燃燒匙伸入廣口瓶中，并塞上塞子；②點燃燃燒匙中的紅磷；③先用彈簧夾夾緊膠皮管；④燃燒停止后，松開彈簧夾．正確的操作順序是（填序號）③②①④；
（2）該同學在實驗中測定的氧氣的體積含量明顯低于瓶容積的五分之一，請你分析造成這一結(jié)果可能的原因答三點（每點一分，共三分）：
①裝置漏氣；②紅磷不足；   ③沒有冷卻到室溫，就打開止水夾；
（3）該實驗中紅磷需稍過量的目的是：使空氣中的氧氣全部消耗完；
（4）通過該實驗可得出關(guān)于空氣成分的結(jié)論是：氧氣占空氣體積分數(shù)約為五分之一；
（5）紅磷燃燒結(jié)束后，集氣內(nèi)剩余氣體的主要成分是氮氣．請結(jié)合本實驗推測出氮氣的性質(zhì)（寫一點即可）：氮氣不能與紅磷反應(yīng)，也不能溶于水或與水反應(yīng)．

Answer 1

分析 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，因為磷燃燒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；保證本實驗成功的關(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)．

解答 解：（1）在利用如圖所示裝置來測定空氣中氧氣的含量時，先用彈簧夾夾緊橡膠管，然后點燃燃燒匙中的紅磷，立即將燃燒匙伸入集氣瓶中，并塞緊塞子，等燃燒停止后，冷卻至室溫時再松開彈簧夾．所以正確的操作順序是：③②①④；
（2）結(jié)果偏小的原因可能有以下幾種：①裝置氣密性不好，在冷卻過程中有外界的空氣進入瓶中；②紅磷量不足，氧氣沒有完全消耗；③實驗沒有等到裝置冷卻至室溫就打開止水夾，由于瓶內(nèi)氣體溫度偏高，氣壓偏大，會導致測量結(jié)果小等；
（3）要測定空氣中氧氣的含量，應(yīng)將集氣瓶內(nèi)的氧氣全部消耗掉，所以該實驗中紅磷需稍過量的目的是：使集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗完；
（4）待紅磷熄滅并冷卻到室溫后，打開彈簧夾，看到的現(xiàn)象：水進入集氣瓶約占集氣瓶體積的五分之一，說明氧氣占空氣體積的五分之一；
（5）水進入瓶內(nèi)占五分之一．不再繼續(xù)進入說明氮氣不能與紅磷反應(yīng)，也不能溶于水或與水反應(yīng)．
故答案為：（1）：③②①④；
（2）裝置漏氣，紅磷不足，沒有冷卻至室溫就打開止水夾；
（3）使集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗完；
（4）氧氣占空氣體積的五分之一；
（5）氮氣不能與紅磷反應(yīng)，也不能溶于水或與水反應(yīng)．

點評 熟記用紅磷測定空氣里氧氣含量的實驗原理、操作步驟、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)論和注意事項是解答這類題目的基礎(chǔ)．