Question

【题目】某课外活动小组在学习了书本“空气中氧气含量的测定”实验后，知道了五氧化二磷不能随便排放在空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：

在由两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气，如图1．然后给装有红磷的玻璃管加热．同时推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止．停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内．请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：
（1）图1实验中观察到的现象是 ． 红磷足量的目的是若用图1装置实验结果是：空气中氧气含量小于空气总体积 ，其操作上的原因可能是 ． 空气中氧气含量大于空气总体积 ． （各写出一点即可）
（2）图2实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约mL．在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是 ． 写出该反应的文字表达式 ．
（3）某同学由本实验得到如下一些结论：①燃烧匙中红磷越多，水位上升越高．②空气中含有氮气、氧气、二氧化碳和稀有气体．③可用木炭替红磷完成该实验．④氮气难溶于水．其中正确的是：（填序号）．

Answer 1

【答案】
（1）红磷燃烧，产生了大量的白烟，放热；耗尽集气瓶中的氧气；装置气密性不好；弹簧夹没夹紧
（2）10；使空气中的氧气与铜充分反应；氧气+铜 氧化铜
（3）④
【解析】（1）图1实验中观察到的现象是：红磷燃烧，产生了大量的白烟，放热；测定空气中氧气的体积分数，需将氧气全部消耗掉该实验中红磷需稍过量，目的是为了耗尽集气瓶中的氧气；若用图I装置实验结果是：空气中氧气含量小于空气总体积 ，其操作上的原因可能是：装置气密性不好；红磷不足；没有冷却至室温就打开止水夹；空气中氧气含量大于空气总体积 ，可能是弹簧夹没夹紧；（2）根据空气的组成可以知道，氧气约占空气体积的五分之一，所以实验过程中出现的现象是密闭容器内气体的体积约减少10mL．在实验的加热过程中，交替缓慢推动两注射器的目的是使空气中的氧气与铜充分反应．该反应中铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，该反应的文字表达式为：氧气+铜 氧化铜．（3）如下这些结论中：①燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高；错误，因为空气中氧气的体积是一定的；②空气含有氮气、氧气、二氧化碳和稀有气体；错误，此实验不能证明空气中有氮气、二氧化碳和稀有气体；③可用木炭代替红磷完成该实验；错误，木炭燃烧生成二氧化碳，瓶内气压变化较小；④氮气难溶于水；结论正确，故选④．