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了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图一所示：

（1）红磷在集气瓶中发生反应的文字表达式为

红磷十氧气

点燃

五氧化二磷

．该实验中红磷需稍过量，目的是

保证瓶内空气中的氧气消耗完全

．
（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，而且进入到集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的五分之一，由此可知氧气约占空气总 体积的

五分之一

．
（3）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

装置漏气或红磷的量不足或装置未完全冷却就打开止水夹

．
（4）由此你还可以得到氮气的一些性质：物理性质

无色（或无味、不易溶于水）

；化学性质

不能燃烧，不能助燃或化学性质稳定

．
（5）某同学：用碳替代红磷，完成上述实验，发现集气瓶内并没有吸入水，其原因是

碳燃烧生成物是二氧化碳气体，瓶内气压不变

；
（6）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）

不能

用镁代替红磷测定空气成分．原因是

镁不仅能和氧气反应，还能和氮气反应，这样无法测定出空气中氧气的含量

；
（7）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图二所示），你认为改进后的优点是：

装置始终密闭，空气没有逸出，使得实验结果更加准确

．

Answer 1

分析：根据红磷燃烧的生成物写出文字表达式，根据实验目的分析红磷过量的原因；
根据实验现象分析氮气的性质；
①根据木炭的可燃性及燃烧的产物回答．②根据实验时药品选择的依据回答．
镁不但可以和氧气反应，而且也能够和氮气反应，可以据此解答；
改进后装置的优点是：气密性好，可减小误差，防止生成的五氧化二磷逸散到空气中污染空气．

解答：解：（1）磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷．该反应的文字表达式为：磷+氧气→点燃五氧化二磷；该实验要测空气中氧气的含量，因此要将瓶内空气中的氧气完全反应掉，因此红磷要稍过量．
（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，而且进入到集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的五分之一，由此可知氧气约占空气总 体积的 五分之一．
（3）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的15，你认为导致这一结果的原因可能是 装置漏气或红磷的量不足或装置未完全冷却就打开止水夹．
（4）由此你还可以得到氮气的一些性质：物理性质 无色（或无味、不易溶于水）；化学性质
不能燃烧，不能助燃或化学性质稳定．
（5）用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，实验失败的原因是木炭燃烧虽消耗了氧气，但产生了新的二氧化碳气体，致使集气瓶内气体压强没有明显变化．
（6）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，镁条燃烧不但消耗氧气也消耗氮气，这样会使气体减少的总量要大于容器体积的五分之一，而使结果偏大，故不能用镁进行实验；
（7）对实验进行反思后，提出了改进方法（如图二所示），改进后的优点是装置始终密闭，空气没有逸出，使得实验结果更加准确．
故答案为：（1）红磷十氧气

点燃

五氧化二磷；保证瓶内空气中的氧气消耗完全；
（2）五分之一；
（3）装置漏气或红磷的量不足或装置未完全冷却就打开止水夹；
（4）无色（或无味、不易溶于水）；  不能燃烧，不能助燃或化学性质稳定；
（5）碳燃烧生成物是二氧化碳气体，瓶内气压不变；
（6）不能；镁不仅能和氧气反应，还能和氮气反应，这样无法测定出空气中氧气的含量．
（7）装置始终密闭，空气没有逸出，使得实验结果更加准确

点评：空气是人类宝贵的自然资源，在中考中占有重要的地位，特别是空气中氧气含量的测定，要注意测定原理、实验关键、现象和结论、装置的评价和改进等内容的考查．