Question

为了测定空气中氧气的体积分数，按右图装置进行实验：
（1）将燃烧匙中的过量的红磷点燃后放入集气瓶中，观察到的现象是

 

；
（2）待反应停止冷却后打开止水夹，烧杯中的水会进入集气瓶，大约达到集气瓶体积的

 

为止，有时没有达到理论值的原因

 

（只要写一点）
（3）燃烧匙内为什么要盛放过量的红磷？

 

．
（4）这个实验除了可以得出氧气约占空气体积的一定体积分数的结论外，还可以推出氮气

 

（填“易”或“难”）溶于水和其化学性质

 

（填“活泼”或“不活泼”）的结论．
（5）写出发生该反应的文字表达式

 

．
（6）已知：镁+氧气

点燃

氧化镁（固体），镁+氮气

点燃

氮化镁（固体）．根据上述反应，想一想，能否用镁代替红磷来测定空气的组成？

 

（填“能”或“不能”），为什么？

 

．

Answer 1

分析：只有熟悉用红磷测定空气组成的实验原理、操作及其注意事项、现象、结论，能正确书写文字表达式，并且了解氮气的化学性质，才能正确解答本题．

解答：解：（1）红磷在集气瓶中燃烧的现象是红磷剧烈燃烧并产生大量白烟，发白光、放热．
（2）红磷燃烧消耗了集气瓶中的氧气，待反应停止冷却后，瓶内气压小于外界的大气压，打开止水夹，烧杯中的水会在大气压的作用下进入集气瓶，直到集气瓶内外气压相等时为止，此时进入集气瓶的水约占集气瓶体积的

1

5

．
（3）为了实验的准确性，为了将集气瓶中的氧气全部耗尽，所以应加入过量的红磷．
（4）由于消耗掉的是氧气，剩下的是氮气，说明氮气不能与红磷反应，说明氮气的化学性质不活泼．
由于烧杯中的水只进入了集气瓶容积的

1

5

，说明氮气难溶于水．
（5）磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷．
该反应的文字表达式为：磷+氧气

点燃

五氧化二磷．
（6）由于镁能同时与氧气、氮气、二氧化碳反应，使瓶内气压减少，烧杯中的水进入集气瓶内的体积远大于氧气的体积．因此不能用镁代替红磷来测定空气的组成．
故答案为：
（1）红磷剧烈燃烧并产生大量白烟，发出黄色火焰、放热．
（2）

1

5

．红磷不足或装置漏气或剩余气体未冷却
（3）保证集气瓶内氧气全部耗尽．
（4）难；不活泼．
（5）磷+氧气

点燃

五氧化二磷．
（6）不能；镁能同时与氧气、氮气、二氧化碳反应，使瓶内气压减少，烧杯中的水进入集气瓶内的体积远大于氧气的体积．

点评：本题主要考查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，难度稍大．