Question

某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图。该图学的实验步骤如下：

①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记。

②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装人足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。

③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。

请回答下列问题：

（1）该实验中红磷需稍过量，目的是_______________.

（2）集气瓶内主要的实验现象是_______________；步骤③中打开止水夹后观察到的现象是_____________.

（3）此实验还能得出剩余气体的物理性质和化学性质是： ____________、__________。

（4）若将红磷换成碳粉，该实验能否获得成功___________？为什么？_______________。

Answer

保证氧气充分反应 瓶内有大量白烟生成 水被倒吸入集气瓶内，水位上升至刻度1处 不易溶于水 不支持燃烧且不燃烧 否 反应前后气体体积未发生变化，无法形成压强差

【解析】

（1）实验目的是测定空气中氧气的含量，为了保证氧气充分反应，则需要提供足够的红磷将其消耗完毕，所以加入红磷要稍过量；

故答案为：保证氧气充分反应。

（2）红磷与氧气在点燃条件反应生成五氧化二磷，五氧化二磷为固体，形成白烟，因此可以看到大量白烟生成；由于瓶内氧气被消耗，气体减少，压强降低，外界大气压大于内部压强，水被压入集气瓶内，由于氧气约占空气体积的五分之一，所以进入水的体积约占集气瓶容积的五分之一，水位上升至刻度1处；

故答案为：瓶内有大量白烟生成；水被倒吸入集气瓶内，水位上升至刻度1处。

（3）磷过量，与氧气在点燃条件下反应，氧气被消耗完毕，剩余的气体不与磷继续反生反应，说明剩余气体不能燃烧且不支持燃烧，而进入水的体积没有增加，说明减少的气体只有氧气，内部剩余的气体也没有溶于水中，进一步减少气体体积，使压强再减少，进入水的体积增多，所以说明剩余气体化学性质为不支持燃烧且不能燃烧，物理性质为不易溶于水；

故答案为：不易溶于水、不支持燃烧且不燃烧。

（4）碳与氧气在点燃条件下生成二氧化碳，二氧化碳与氧气一样，都是气体，并且消耗氧气的体积等于生成二氧化碳的体积，这样导致反应前后气体未发生改变，内部压强不会减小，外部大气压则不能将水压入集气瓶内，无法得出氧气约占空气体积分数五分之一的结论；

故答案为：否；反应前后气体体积未发生变化，无法形成压强差。