Question

【题目】某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图：

该同学的实验步骤如下：
①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记。
②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。
请回答下列问题：
（1）该实验中红磷需稍过量，目的是。
（2）步骤②集气瓶中的现象是 ， 其反应化学表达式为 ， 打开止水夹后观察到的现象是 ， 由此可得出空气中氧气的体积分数约为。
（3）该实验可推论出氮气（填“易”或“难”）溶于水和其化学性质（填“活泼”或“不活泼”）的结论。
（4）若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？为什么？。

Answer 1

【答案】
（1）确保将集气瓶内的氧气消耗尽
（2）红磷燃烧,生成大量的白烟,4P+5O2 2P2O5,烧杯中的水倒流至集气瓶,液面上升在一等分刻度处,五分之一
（3）难,不活泼
（4）不能,因为碳粉燃烧消耗掉氧气同时又生成了二氧化碳等气体,瓶内压强基本不变,水不倒流
【解析】（1）该实验中红磷需稍过量，目的是：确保将集气瓶内的氧气消耗尽；

（2）点燃的红磷，在集气瓶燃烧，生成大量的白烟；红磷燃烧生成了五氧化二磷，；反应的化学方程式是4P+5O2 P2O5；由于红磷与氧气反应生成五氧化二磷固体，消耗了瓶内的气体，压强减小，所以，打开止水夹后观察到的现是：烧杯中的水倒流至集气瓶，液面上升在一等分刻度处；由此可得出空气中氧气的体积分数约为五分之一；

（3）由于集气瓶内剩余的气体主要是氮气，由此可知氮气的性质是不溶于水；化学性质不活泼的结论；

（4）不能，因为碳粉燃烧消耗掉氧气同时又生成了二氧化碳等气体，瓶内压强基本不变，水不倒流.

所以答案是：（1）确保将集气瓶内的氧气消耗尽；（2）红磷燃烧，生成大量的白烟；4P+5O2 P2O5；烧杯中的水倒流至集气瓶，液面上升在一等分刻度处；五分之一；（3）难；不活泼；（4）不能，因为碳粉燃烧消耗掉氧气同时又生成了二氧化碳等气体，瓶内压强基本不变，水不倒流.

【考点精析】根据题目的已知条件，利用书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握注意：a、配平 b、条件 c、箭号．