Question

某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖．該同學的實驗步驟如下：①將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標記．
②在帶橡皮塞和導管的燃燒匙內裝入足量的紅磷，將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內，塞緊橡皮塞．
③充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾．
請回答下列問題：
（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是

 

；
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是

 

；
由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為

 

．由本實驗還可推知氮氣的哪些性質？試寫出二種：

 

、

 

．
（3）若將紅磷換成木炭，該實驗能否獲得成功

 

（填“能”或“否”）？理由是

 

；鐵可以代替紅磷嗎？

 

，理由是

 

．
（4）實驗后如果集氣瓶中水面上升不到空氣體積的

1

5

？原因是

 

．（寫出3點）

Answer 1

考點：空氣組成的測定

專題：空氣與水

分析：（1）根據該實驗注意事項分析；
（2）根據紅磷的燃燒現(xiàn)象、反應結合壓強知識分析．紅磷與氧氣反應生成五氧化二磷固體，消耗了瓶內的氣體，壓強減小，外界大氣壓會壓著水進入集氣瓶；
（3）根據測定空氣中氧氣含量的實驗的原理分析；
（4）保證本實驗成功的關鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數．

解答：解：（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是：確保將集氣瓶內的氧氣消耗盡；
（2）點燃的紅磷，在集氣瓶燃燒，生成大量的白煙；由于紅磷與氧氣反應生成五氧化二磷固體，消耗了瓶內的氣體，壓強減小，所以，打開止水夾后觀察到的現(xiàn)是：燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處；由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為五分之一．本實驗還可推知氮氣：難溶于水，不支持燃燒；
（3）若將紅磷換成炭粉，該實驗不能獲得成功，因為碳粉燃燒消耗掉氧氣同時又生成了二氧化碳等氣體，瓶內壓強基本不變，水不倒流．鐵絲在空氣中不燃燒．
（4）裝置漏氣最終會使瓶內氣體減少的少，水倒流入瓶內的就少；紅磷量不足，沒有將氧氣完全消耗；沒有冷卻到室溫就打開止水夾，瓶內氣壓比室溫下偏大，水倒流入瓶內的就少．
故答案為：
（1）確保將集氣瓶內的氧氣消耗盡；
（2）燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處； 五分之一． 難溶于水；不支持燃燒．
（3）否，因為碳粉燃燒消耗掉氧氣同時又生成了二氧化碳等氣體，瓶內壓強基本不變，水不倒流；不可以；鐵絲在空氣中不能燃燒；
（4）紅磷量不足、氣密性不好、未冷卻到室溫就打開止水夾．

點評：本考點考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實驗方案的評價，對實驗方案進行評價是近幾年中考的一個重點．評價包括對實驗方案的評價、實驗過程的評價、實驗結論的評價等，要認真把握．