Question

某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图．该同学的实验步骤如下：①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记．②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞．③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹．请回答下列问题：
（1）该实验中红磷需稍过量的目的是

 

．
（2）步骤③中打开止水夹后观察到的现象是

 

；由此可得出空气中氧气的体积分数约为

 

．由本实验还可推知氮气的哪些性质？试写出一种：

 

．
（3）若将红磷换成木炭，该实验能否获得成功

 

（填“能”或“否”）？理由是

 

．
（4）写出该反应的文字表达式：

 

；该反应的基本反应类型属于

 

．

Answer 1

考点：空气组成的测定,反应类型的判定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：空气与水

分析：（1）根据该实验注意事项分析；
（2）根据红磷的燃烧现象、反应结合压强知识分析．红磷与氧气反应生成五氧化二磷固体，消耗了瓶内的气体，压强减小，外界大气压会压着水进入集气瓶；
（3）根据测定空气中氧气含量的实验的原理分析；
（4）根据化学反应文字表达式的书写和反应类型的知识分析．

解答：解：（1）该实验中红磷需稍过量，目的是：确保将集气瓶内的氧气消耗尽；
（2）点燃的红磷，在集气瓶燃烧，生成大量的白烟；由于红磷与氧气反应生成五氧化二磷固体，消耗了瓶内的气体，压强减小，所以，打开止水夹后观察到的现是：烧杯中的水倒流至集气瓶，液面上升在一等分刻度处；由此可得出空气中氧气的体积分数约为五分之一．本实验还可推知氮气：难溶于水，不支持燃烧；
（3）若将红磷换成炭粉，该实验不能获得成功，因为碳粉燃烧消耗掉氧气同时又生成了二氧化碳等气体，瓶内压强基本不变，水不倒流．
（4）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式是红磷+氧气

点燃

五氧化二磷，该反应的反应物是两种，生成物是一种，属于化合反应．
故答案为：
（1）确保将集气瓶内的氧气消耗尽；
（2）烧杯中的水倒流至集气瓶，液面上升在一等分刻度处；

1

5

；难溶于水．
（3）否；碳粉燃烧消耗掉氧气同时又生成了二氧化碳等气体，瓶内压强基本不变，水不倒流．
（4）红磷+氧气

点燃

五氧化二磷；化合反应．

点评：熟记用红磷测定空气里氧气含量的实验原理、操作步骤、实验现象、实验结论和注意事项是解答这类题目的基础．