Question

7．我市某中學化學興趣小組設計了在導管口系一個有很多小孔的氣球的裝置，測定空氣中氧氣含量．實驗裝置如圖．
實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分成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）該實驗中紅磷稍過量，目的是把空氣中的氧氣全部消耗掉；
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是水會流入集氣瓶中，大約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$；由此可以得出的有關空氣組成的結論是氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．
（3）由此你還可以得到氮氣的一些性質：物理性質氮氣不溶于水；化學性質氮氣不能燃燒（或氮氣不支持燃燒，氮氣化學性質不活潑等）．
（4）若實驗中進入集氣瓶的水不足容積的五分之一，可能原因主要有：裝置漏氣（或紅磷的量不足，裝置未冷卻就打開了彈簧夾等）（任寫一條即可）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)該實驗注意事項分析，該實驗中紅磷稍過量，目的是將空氣中氧氣完全反應掉；
（2）紅磷與氧氣反應生成固體，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(jù)實驗的現(xiàn)象分析氮氣的性質；
（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(shù)．

解答 解：（1）該實驗中紅磷稍過量，目的是將空氣中氧氣完全反應掉；故填：把空氣中的氧氣全部消耗掉；
（2）紅磷與氧氣反應生成固體，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；所以打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是：水進入集氣瓶，約占集氣瓶體積的五分之一；得出空氣中氧氣的體積分數(shù)約為20%．故填：水會流入集氣瓶中，大約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$；氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$；
（3）因為空氣中主要成分是氮氣和氧氣，磷燃燒消耗了氧氣，剩余的主要是氮氣，說明不燃燒也不支持燃燒，不與磷反應（化學性質）；由于集氣瓶中進入了部分水所以說明了氮氣難溶于水（物理性質）．
故填：氮氣不溶于水；氮氣不能燃燒（或氮氣不支持燃燒，氮氣化學性質不活潑等）；
（4）進行此實驗時，必須保證裝置的氣密性良好，紅磷足量，瓶子冷卻后再打開彈簧夾，否則會導致結果不準確，所以本題答案為：紅磷的量不夠；裝置可能漏氣；未冷卻到室溫就打開彈簧夾．
故填：裝置漏氣（或紅磷的量不足，裝置未冷卻就打開了彈簧夾等）．

點評 本題主要考查測定空氣里氧氣含量的探究實驗，該實驗的結論和實驗中注意事項是考查重點，要知道造成實驗結果不準確的原因：紅磷量不足，或裝置漏氣，或沒有冷卻至室溫就測量就會造成測量值偏�。�