Question

10．某同學(xué)設(shè)計了測定空氣中氧氣含量的實驗裝置如圖．實驗步驟如下：

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)裝入足量的
紅磷，將導(dǎo)管上的止水夾夾緊，在酒精燈上
點燃紅磷，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）該實驗中紅磷需過量，目的是使空氣中的氧氣全部消耗完；
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶中且占容積的$\frac{1}{5}$；由此可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為$\frac{1}{5}$．由本實驗還可推知氮氣的性質(zhì)：其中物理性質(zhì)是氮氣難溶于水，化學(xué)性質(zhì)是氮氣不支持燃燒且不燃燒．
（3）該同學(xué)實驗后發(fā)現(xiàn)氣體減少的體積小于$\frac{1}{5}$，請你幫助這位同學(xué)找出造成這樣結(jié)果的原因：（寫兩點）①裝置漏氣；②未冷卻至室溫就打開止水夾．
（4）若將紅磷換成木炭或硫，該實驗?zāi)芊瘾@得成功否（填“能”或“否”）？
理由是木炭燃燒后生成了二氧化碳?xì)怏w．該同學(xué)對實驗進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（如圖2），你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點是增強了裝置的氣密性．

Answer 1

分析 本題考查的是空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)的實驗．在本實驗中應(yīng)用的原理就是改變集氣瓶的壓強，達(dá)到實驗的目的．

解答 解：（1）為了使集氣內(nèi)的氧氣完全消耗完在做實驗時紅磷要過量，
故答案為：使空氣中的氧氣全部消耗完；
（2）紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內(nèi)的壓強減��；因為進(jìn)入水的體積約為容積的五分之一，所以得出氮氣難溶于水的物理性質(zhì)，由于紅磷有剩余，說明氮氣既不燃燒也不支持燃燒，
故答案為：水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶中且占容積的$\frac{1}{5}$，$\frac{1}{5}$、氮氣難溶于水，氮氣不支持燃燒且不燃燒；
（3）實驗后發(fā)現(xiàn)氣體減少的體積小于$\frac{1}{5}$，可能是裝置漏氣，或是未冷卻至室溫就打開止水夾，故填：裝置漏氣，未冷卻至室溫就打開止水夾；
（4）測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)利用的是壓強的改變，所以若把紅磷換成木炭，木炭和氧氣反應(yīng)又生成二氧化碳，沒有改變集氣瓶內(nèi)的壓強，達(dá)不到實驗?zāi)康模�改進(jìn)后的裝置不需要打開橡皮塞，增強了裝置的氣密性；
故答案為：否；木炭燃燒后生成了二氧化碳?xì)怏w；增強了裝置的氣密性．

點評 在做測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)實驗時選擇的藥品只能跟空氣中的氧氣反應(yīng)不能跟其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，同時還不能產(chǎn)生氣體．