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）該實驗中為了使空氣中的氧氣完全反應，采取的措施是是__________ 。

（2）步驟②集氣瓶中的現象是___________ ，其反應的符號表達式為______；步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是_________ ，本實驗中測出空氣中氧氣的體積的小于五分之一的原因_________（寫兩種）。

（3）若將紅磷換成炭粉，該實驗________（能、否）獲得成功，原因是_____________。

Answer 1

【答案】加入的紅磷稍過量 紅磷劇烈燃燒、產生大量白煙 P+ O2P2O5 水沿導管倒流進入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的五分之一處 裝置漏氣、紅磷量不足 不能 炭粉消耗掉氧氣同時又生成了二氧化碳，瓶內壓強基本不變，水不倒流

【解析】

（1）紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗，減少誤差，故為了使空氣中的氧氣完全反應，采取的措施是：加入的紅磷稍過量；

（2）紅磷劇烈燃燒、放出大量熱和產生大量白煙，由于紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶內的壓強減小，打開止水夾后觀察到：水沿導管倒流進入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的五分之一處。實驗中若測得空氣中氧氣的體積小于五分之一，則可能是裝置漏氣、紅磷量不足、沒有冷卻就打開止水夾等原因。故步驟②集氣瓶中的現象是：紅磷劇烈燃燒、產生大量白煙；其反應的符號表達式為：P+ O2P2O5；步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是：水沿導管倒流進入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的五分之一處；本實驗中測出空氣中氧氣的體積的小于五分之一的原因是：裝置漏氣、紅磷量不足；

（3）將紅磷換成炭粉不能成功，原因是：炭粉消耗掉氧氣同時又生成了二氧化碳，瓶內壓強基本不變，水不倒流。