Question

已知空气的主要成分是氮气和氧气．
某课外活动小组设计了用红磷测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示：
（1）该实验中，在集气瓶中观察到的主要现象是______，红磷需稍过量，其目的是______．
（2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹又观察到的现象是______由本实验还可以推测氮气具有的化学性质是______；氮气具有的物理性质是______．
（3）若将红磷换成碳粉，该实验能否获得成功？______（填能或否）理由是______．

Answer

本题是测定空气中氧气的含量，我们常用燃烧红磷或白磷的方法，因为磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，从而得到正确的结论．因此在选择可燃物时，必须考虑到：燃烧的条件；生成物的状态；不与空气中其他物质发生反应．保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数
【解析】
（1）集气瓶中有空气，红磷在集气瓶中继续燃烧一会，产生浓厚的白烟，放出热量；该实验是为了测定空气中氧气的体积分数，所以需将集气瓶内的氧气充分消耗掉，所以红磷要过量；
（2）红磷燃烧消耗氧气，集气瓶内压强减小，外界气压将水沿导管压入集气瓶，倒流入水的体积等于减少的氧气的体积，大约占集气瓶体积的；水倒流入集气瓶中的体积只有，若氮气易溶于水，则倒流入瓶内的水几乎会充满整个集气瓶，因此氮气是难溶于水的；红磷燃烧一会熄灭了，说明氮气不燃烧不支持燃烧，其化学性质不活泼．
（3）炭粉燃烧消耗氧气，同时生成二氧化碳气体，集气瓶内压强基本不变，水不倒流，故不能将红磷换成炭粉；
故答案为：（1）红磷燃烧，产生浓厚的白烟；，使集气瓶中的氧气充分耗尽．
（2）水倒流入集气瓶且约占集气瓶体积的 不燃烧不支持燃烧；难溶于水．
（3）不能；炭粉燃烧生成二氧化碳气体，集气瓶内压强基本不变，水不倒流．