Question

已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示：
（1）该实验中红磷稍过量，目的是

 

．
反应的文字表达式是：

 

，该反应属于

 

反应．（填反应类型）
（2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水量约占

 

，由本实验还可以推知氮气性质有

 

．（答一条）
（3）若液面低于

1

5

则原因可能是
①

 

②

 

③

 

（4）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，能否用镁代替磷测定空气中氧气所占的体积分数？

 

（填“能”或“不能”）

Answer 1

考点：空气组成的测定,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）根据实验的目的分析红磷稍过量的原因；红磷燃烧生成五氧化二磷，属于化合反应；
（2）根据实验的现象、集气瓶内剩余的气体主要是氮气进行分析；
（3）根据实验的注意的事项分析实验不成功的原因；
（4）题目给出了镁的性质，根据性质来分析可否用镁条来代替红磷完成实验．

解答：解：（1）测定空气中氧气的含量实验，必需将氧气全部消耗掉，所以红磷稍过量，目的是：全部消耗掉集气瓶内空气中的氧气；红磷的空气中的氧气发生反应，生成五氧化二磷．其反应的文字表达式为：磷+氧气

点燃

五氧化二磷，该反应属于化合反应；故填：全部消耗掉集气瓶内空气中的氧气；磷+氧气

点燃

五氧化二磷；化合；（2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水量约占五分之一；该实验红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是氮气，由水倒流入集气瓶中的体积只有五分之一，说明了氮气难溶于水；由红磷燃烧一会熄灭了，说明氮气不燃烧不支持燃烧，其化学性质不活泼；故填：

1

5

；难溶于水；
（3）实验完毕，发现进入集气瓶中的水的体积不到容积五分之一，导致这一结果的原因可能是：红磷的量不足；装置漏气；没有等到装置冷却就打开止水夹等；故填：红磷的量不足；装置漏气；没有等到装置冷却就打开止水夹；
（4）由于镁不仅能够和氧气反应，而且能够和氮气反应，所以无法准确测得空分的组成及含量，因此镁不可以用于代替红磷，故填：不能．

点评：本题考查学生对实验原理与实验操作的理解与评价等，难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．