Question

（12分）图A所示是用红磷在空气中燃烧的方法测定空气中氧气含量。(在集气瓶中装入少许水，会使生成的五氧化二磷烟状物迅速溶解)。

（1）实验原理：
①磷在空气中燃烧反应的化学方程式                         。
②密闭的装置内，由于         被消耗，生成固体物质，该装置内气体压强       。
（2）实验探究：
第一步：集气瓶装入少许水，然后将集气瓶空的容积划分为五等份，并做好标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
（3）实验结论： ①空气中氧气约占空气总体积的            。
②该实验证明了氧气具有                   的性质；同时也证明了氮气有哪些性质？              （写一点）
（4）反思与评价：①实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/ 5，你认为导致这一结果的原因可能是                               。（讲一点）
②某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图B所示），你认为改进后的优点是：                                 。

（5）拓展迁移：
已知：镁在氧气中燃烧生成氧化镁，镁在氮气中燃烧生成氮化镁（固体），能否用镁代替红磷测定空气中氧气的含量？并简要说明理由。
答：                填“能”或“不能”），理由                       。

Answer 1

(1) ①化学方程式为　   4P +5 O₂2P₂O₅　   
②  氧气 被消耗，该装置内气体压强 减小
(3) ①占空气总体积的   1/5  ，
②氧气具有的性质 支持燃烧  
氮气性质 不燃烧，也不支持燃烧，（或难溶于水 ）
(4) ①原因可能是 红磷量不足；或装置漏气；或未等冷却至室温打开止水夹（讲一点）
②优点：装置始终密封，空气没有逸出，实验结果准确
(5)  不能（填“能”或“不能”），理由是 镁燃烧不仅能跟氧气反应，还能跟氮气反应，水面上升超过1/5 ，无法证明空中氧气的含量。

试题解析：（1）1该反应中磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，故化学方程式为
4P +5 O₂2P₂O₅；
2在密闭的装置内，由于磷与氧气反应，氧气被消耗，生成固体物质，该装置内气体压强减小；
（3）1由实验原理可知，水进入瓶内的体积应为被消耗的氧气体积，故可知氧气约占空气体积的1/5；
2该实验证明空气中含有氧气，氧气具有支持燃烧的性质；剩余气体是氮气，说明氮气难溶于水、不燃烧、不支持燃烧、化学性质比较稳定．
（4）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，导致这一结果的原因可能是：①装置漏气；②红磷量不足；3未等冷却至室温打开止水夹等．
（5）由“镁+氧气→氧化镁，氮气+镁→氮化镁（固体）”可知：镁燃烧时不但消耗空气里氧气，也能消耗空气里的氮气，因此不能用镁代替红磷．
点评：通过本题可以加深对“测定空气量氧气含量”这一实验的认识、理解和应用，同时还提高了对预防空气污染的认识．