Question

如图是一个瓶口密封而无瓶底的瓶子，一半浸没在水中．某化学兴趣小组的同学用该装置进行实验，他们在红磷燃烧前先记下水进入瓶内的刻度，再把红磷点燃后在瓶内燃烧，燃烧完毕，温度降到原温度后，再记录此时瓶内水的刻度．请问：
（1）这些同学的实验目的是

探究空气中氧气的体积含量

；
（2）红磷燃烧的化学方程式是

4P+50₂

点燃  .

2P₂0₅

；
（3）本实验除了得出空气中氧气约占

1

5

体积外，还可以得出有关氮气的哪些性质？物理性质（一条）

难溶于水

，化学性质（一条）

不和氧气反应，不支持燃烧等

；
（4）如何证明生成的白色固体溶于水后呈酸性？

取样后滴加紫色石蕊试液

；
（5）本实验中，红磷的量为什么要过量？

红磷过量才能将空气中的氧气消耗完全，测出的氧气体积才更接近空气中氧气的实际体积

；
（6）本实验

不能

（能、不能）用硫来替代红磷来测定空气中氧气的体积含量？

Answer 1

分析：（1）由图示可知，本实验是探究空气中氧气的含量；
（2）根据反应物、生成物、反应的条件等书写化学方程式；
（3）对比氧气和环境来具体分析氮气的性质；
（4）可用酸碱指示剂或pH试纸测酸碱性；
（5）由需要消耗尽装置内氧气分析；
（6）考虑消耗氧气后不能生成气体．

解答：解：（1）由图示可知，本实验是探究空气中氧气的体积含量；
（2）磷与氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，4P+50₂

点燃  .

2P₂0₅；
（3）氮气的性质的归纳，要从本实验的实际来进行，不要脱离题目去回答和分析．实验中当装置内进入水以后，氮气依然能够存在这就说明氮气是难溶于水的也不和水反应．另外在红磷和氧气反应的过程中，氮气没有被消耗，所以氮气不和氧气、红磷反应，可以概括为性质稳定，当然也可以分开叙述，就是不和氧气反应，不支持燃烧等；
（4）对P₂O₅的水溶液的酸性的测定，因为是关注酸碱性，所以可以直接想到的办法就是用酸碱指示剂，所以可以取样后滴加紫色石蕊试液．当然也可以用pH试纸来测定pH的方式来完成，当pH＜7时，溶液自然就是酸性的．所以方法并不唯一；
（5）由于实验的原理是通过可燃物红磷来消耗装置内的氧气，通过最终液体的进入来测定氧气含量，所以要保证氧气的最大限度的消耗，这就需要加入相对过量的红磷．注意在回答时语言要精确，表述要到位．是使装置内的氧气完全消耗，而不要答成是药品被完全消耗，因为红磷本身也是药品．
（6）用硫代替红磷测定空气中氧气的含量，实验失败的原因是硫燃烧虽消耗了氧气，但产生了新的二氧化硫气体，致使集气瓶内气体压强没有明显变化．
故答案为：（1）探究空气中氧气的体积含量；
（2）4P+50₂

点燃  .

2P₂0₅；
（3）难溶于水；不和氧气反应，不支持燃烧等；
（4）取样后滴加紫色石蕊试液；
（5）红磷过量才能将空气中的氧气消耗完全，测出的氧气体积才更接近空气中氧气的实际体积；
（6）不能．

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．