Question

已知空氣的主要成分是氮氣和氧氣，某課外活動小組設(shè)計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖所示：
（1）實驗中紅磷需稍過量，其目的是

 

，待紅磷燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到

 

，由此可知氧氣約占空氣總體積的

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．下列氮氣的性質(zhì)中，與本實驗無關(guān)的是：

 

．
A．無色無味  B．難溶于水  C．不能燃燒也不支持燃燒  D．不與紅磷反應(yīng)
（2）如果試驗中，打開彈簧夾后，幾乎沒有水進(jìn)入集氣瓶中，其原因可能是

 

．
（3）若將紅磷換成蠟燭，該實驗?zāi)芊瘾@得成功？

 

，理由是

 

．

Answer 1

考點：空氣組成的測定

專題：空氣與水

分析：本題是測定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因為磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，從而得到正確的結(jié)論．因此在選擇可燃物時，必須考慮到：燃燒的條件；生成物的狀態(tài)；不與空氣中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)．保證本實驗成功的關(guān)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）實驗中紅磷需稍過量，其目的是 保證瓶內(nèi)空氣中的氧氣消耗完全，待紅磷燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到 觀察到燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，瓶內(nèi)水面最終接近刻度1處，由此可知氧氣約占空氣總體積的

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．水倒流入集氣瓶中的體積只有五分之一，若氮氣易溶于水，則倒流入瓶內(nèi)的水幾乎會充滿整個集氣瓶，因此氮氣是難溶于水的；紅磷燃燒一會熄滅了，說明氮氣不燃燒、不支持燃燒，其化學(xué)性質(zhì)不活潑．故氮氣的性質(zhì)中，與本實驗無關(guān)的是：A．無色無味；
（2）如果試驗中，打開彈簧夾后，幾乎沒有水進(jìn)入集氣瓶中，其原因可能是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)．
（3）若將紅磷換成蠟燭，該實驗不能獲得成功，理由是 蠟燭燃燒消耗氧氣，同時生成二氧化碳?xì)怏w，集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)基本不變．
故答案為：
（1）保證瓶內(nèi)空氣中的氧氣消耗完全，觀察到燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，瓶內(nèi)水面最終接近刻度1處，A．
（2）裝置的氣密性不好．
（3）不能，蠟燭燃燒消耗氧氣，同時生成二氧化碳?xì)怏w，集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)基本不變．

點評：本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項，難度稍大．