Question

16．已知空氣的主要成分是氮氣和氧氣，某課外活動小組設計了測定空氣氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖所示；
（1）實驗中紅磷要稍過量，其目的是將空氣中氧氣完全反應；$\frac{1}{5}$．待紅磷燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入廣口瓶中，約占廣口瓶體積的．由此可知氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．下列氮氣的性質(zhì)中與本實驗無關的是A．
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
（2）如果實驗中，打開彈簧夾后，幾乎沒有水進入集氣瓶中，其原因可能是裝置氣密性好（或紅磷量不足或沒有冷卻至室溫就打開止水夾）．
（3）若將紅磷換成蠟燭，該實驗能否獲得成功？不能，理由是蠟燭燃燒消耗氧氣，同時生成二氧化碳氣體，集氣瓶內(nèi)壓強基本不變．
（4）小輝建議用鐵絲代替紅磷進行實驗，他提出可將細鐵絲燒成螺旋狀，在鐵絲上纏一根火柴梗，纏火柴梗的目的是對鐵絲進行加熱引燃鐵絲，但小輝多次實驗均失敗，小輝不能成功的原因是；鐵絲在空氣中不能燃燒．

Answer 1

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．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．待紅磷燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入廣口瓶中，約占廣口瓶體積的$\frac{1}{5}$，根據(jù)實驗目的可以知道，氮氣無色無味，跟本實驗無關，故選A；
（2）如果試驗中，打開彈簧夾后，幾乎沒有水進入集氣瓶中，其原因可能是：①裝置氣密性不好；②紅磷量不足；③沒有冷卻至室溫就打開止水夾．
（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，同時生成二氧化碳氣體，集氣瓶內(nèi)壓強基本不變．
（4）做鐵絲在氧氣里燃燒的實驗時在鐵絲的一端系一根火柴的作用是把細鐵絲引燃；因為鐵絲在空氣中不能燃燒，所以小輝的實驗不能成功．
故答案為：（1）將空氣中氧氣完全反應；燒杯中的水進入廣口瓶中，約占廣口瓶體積的$\frac{1}{5}$，A；
（2）裝置氣密性好（或紅磷量不足或沒有冷卻至室溫就打開止水夾）．
（3）不能；蠟燭燃燒消耗氧氣，同時生成二氧化碳氣體，集氣瓶內(nèi)壓強基本不變．
（4）對鐵絲進行加熱引燃鐵絲；鐵絲在空氣中不能燃燒．

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、結論和注意事項，難度稍大．