Question

【題目】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。該圖學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①將圖中的集氣瓶分為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)裝人足量的紅磷，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_______________.

（2）集氣瓶內(nèi)主要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______________；步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是_____________.

（3）此實(shí)驗(yàn)還能得出剩余氣體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)是： ____________、__________。

（4）若將紅磷換成碳粉，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊瘾@得成功___________？為什么？_______________。

Answer 1

【答案】保證氧氣充分反應(yīng) 瓶內(nèi)有大量白煙生成 水被倒吸入集氣瓶內(nèi)，水位上升至刻度1處 不易溶于水 不支持燃燒且不燃燒 否 反應(yīng)前后氣體體積未發(fā)生變化，無法形成壓強(qiáng)差

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y定空氣中氧氣的含量，為了保證氧氣充分反應(yīng)，則需要提供足夠的紅磷將其消耗完畢，所以加入紅磷要稍過量；

故答案為：保證氧氣充分反應(yīng)。

（2）紅磷與氧氣在點(diǎn)燃條件反應(yīng)生成五氧化二磷，五氧化二磷為固體，形成白煙，因此可以看到大量白煙生成；由于瓶內(nèi)氧氣被消耗，氣體減少，壓強(qiáng)降低，外界大氣壓大于內(nèi)部壓強(qiáng)，水被壓入集氣瓶內(nèi)，由于氧氣約占空氣體積的五分之一，所以進(jìn)入水的體積約占集氣瓶容積的五分之一，水位上升至刻度1處；

故答案為：瓶內(nèi)有大量白煙生成；水被倒吸入集氣瓶內(nèi)，水位上升至刻度1處。

（3）磷過量，與氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)，氧氣被消耗完畢，剩余的氣體不與磷繼續(xù)反生反應(yīng)，說明剩余氣體不能燃燒且不支持燃燒，而進(jìn)入水的體積沒有增加，說明減少的氣體只有氧氣，內(nèi)部剩余的氣體也沒有溶于水中，進(jìn)一步減少氣體體積，使壓強(qiáng)再減少，進(jìn)入水的體積增多，所以說明剩余氣體化學(xué)性質(zhì)為不支持燃燒且不能燃燒，物理性質(zhì)為不易溶于水；

故答案為：不易溶于水、不支持燃燒且不燃燒。

（4）碳與氧氣在點(diǎn)燃條件下生成二氧化碳，二氧化碳與氧氣一樣，都是氣體，并且消耗氧氣的體積等于生成二氧化碳的體積，這樣導(dǎo)致反應(yīng)前后氣體未發(fā)生改變，內(nèi)部壓強(qiáng)不會減小，外部大氣壓則不能將水壓入集氣瓶內(nèi)，無法得出氧氣約占空氣體積分?jǐn)?shù)五分之一的結(jié)論；

故答案為：否；反應(yīng)前后氣體體積未發(fā)生變化，無法形成壓強(qiáng)差。