Question

【題目】某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如右下圖所示。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②集氣瓶中的現象是_____________，其反應的文字表達式為_________；步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是_______，由此可得出氧氣約占空氣體積的_________。

（3）該實驗可推論出氮氣________（填“易”或“難”）溶于水和其化學性質_____（填“活潑”或“不活潑”）的結論。

（4）已知：鎂 + 氧氣氧化鎂（固體），鎂 + 氮氣氮化鎂（固體）。根據上述反應，想一想，能否用鎂代替磷來測定空氣中的氧氣的體積分數？ ____________。

Answer 1

【答案】充分反應掉集氣瓶中的氧氣 產生大量白煙，放出大量的熱； 磷+氧氣五氧化二磷； 水沿導管被吸入集氣瓶中，約占其容積的1/5； 1/5 難； 不活潑 不能

【解析】

（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是充分反應掉集氣瓶中的氧氣；

（2）步驟②為紅磷燃燒，故集氣瓶中的現象是產生大量白煙，放出大量的熱；其反應的文字表達式為磷+氧氣五氧化二磷；步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是水沿導管被吸入集氣瓶中，約占其容積的1/5；由此可得出氧氣約占空氣體積的1/5；

（3）實驗結束后，集氣瓶內剩余氣體主要為氮氣，故可得出氮氣難溶于水，化學性質不活潑的結論；

（4）鎂既能和氧氣反應，又能和氮氣反應，故不能用鎂代替磷來測定空氣中的氧氣的體積分數。