Question

我们已经知道，空气的主要成分是氮气和氧气，下图是测定空气中氧气含量的实验装置，试回答下列问题．
（1）实验过程中，燃烧匙里为什么要盛放过量的红磷？    ．
（2）观察到的实验现象是    ．写出反应的化学反应式    ．
（3）这个实验除了可以得出氧气约占空气的1/5的结论外，还可以推论出氮气    （填“易”或“难”）溶于水和其化学性质    （填“活泼”或“不活泼”）的结论．
（4）在此实验过程中能否用碳、硫代替红磷？    ．

Answer

空气中氧气含量的测定实验的原理是通过可燃物燃烧消耗氧气，从而通过空气体积变化来得到氧气的含量，所以要让氧气尽可能被完全消耗是实验成败的关键，用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，来正确解答本题．
【解析】

（1）为了使集气内的氧气完全消耗完在做实验时红磷要过量；
（2）红磷产生大量白烟，放出热量，消耗了空气中的氧气使集气瓶内的压强减小，水面上升至原容积的1/5；反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5
（3）因为剩余气体主要是氮气，所以得出氮气难溶于水的物理性质，同时，它不燃烧也不支持燃烧，化学性质不活泼．
（4）测定空气中氧气的体积分数利用的是压强的改变，所以若把红磷换成木炭或硫，木炭、硫和氧气反应又生成气体，没有改变集气瓶内的压强，达不到实验目的．
故答案为：
（1）盛放过量红磷的目的是让氧气尽量消耗完，使测得的氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积．
（2）产生大量白烟，放出热量，冷却后，水面上升至原容积的1/5.4P+5O22P2O5
（3）难，不活泼．
（4）不能用碳、硫代替红磷，因为它们的生成物均为气体．