Question

为了测定空气中氧气的含量，如图，（1）将红磷点燃后，伸到集气瓶中产生的现象是：

产生大量的白烟，放出热量

．
反应结束后，打开止水夹看到的现象是：

烧杯中的水进入集气瓶中，且约占集气瓶容积的

1

5

．此反应的文字表达式为：

磷+氧气

点燃

五氧化二磷

．
（2）若广口瓶中的水面上升小于

1

5

，则可能是因为：除①装置漏气，②红磷的量不足，还有：③

未等冷却后再打开止水夹

．
（3）若用木炭代替红磷，该实验能否获得成功并说明理由：

不能成功，因为木炭燃烧生成二氧化碳气体等，集气瓶内压强基本不变

．
（4）已知Mg+O₂

点燃

MgO（固体），Mg+N₂

点燃

Mg₃N₂（固体），根据以上事实，能否用Mg来代替红磷来测定空气的组成成分？并说明理由：

不能；因为Mg还能与空气中的氮气反应

．

Answer 1

分析：（1）红磷在空气中燃烧是与空气中的氧气反应，反应的文字表达式为磷+氧气

点燃

五氧化二磷；燃烧的现象是红磷剧烈燃烧并产生大量白烟，放出热量；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

；
（2）实验中注意事项有：气密性良好、红磷足量、反应充分、冷却后再打开止水夹；
（3）验证空气中氧气的含量取用的药品为：在空气中只能与氧气反应，生成物为固体；
（4）由于镁能同时与氧气、氮气反应，使瓶内气压减小，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成分．

解答：解：（1）红磷燃烧的现象是剧烈燃烧并产生大量白烟，放出热量；红磷燃烧消耗了集气瓶中的氧气，待反应停止冷却后，集气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容积的

1

5

；红磷燃烧的反应的文字表达式为磷+氧气

点燃

五氧化二磷；
（2）广口瓶中的水面上升小于

1

5

，还有可能是未等冷却后再打开止水夹；
（3）用木炭代替红磷，该实验不能获得成功，因为木炭燃烧生成二氧化碳气体等，集气瓶内压强基本不变，水不会倒流；
（4）由于镁能同时与氧气、氮气反应，使广口瓶内气压减小，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成分．
故答案为：
（1）产生大量的白烟，放出热量；烧杯中的水进入集气瓶中，且约占集气瓶容积的

1

5

；磷+氧气

点燃

五氧化二磷；
（2）未等冷却后再打开止水夹；
（3）不能成功，因为木炭燃烧生成二氧化碳气体等，集气瓶内压强基本不变；
（4）不能；因为Mg还能与空气中的氮气反应．

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．