Question

某同学设计了如图装置，粗略地测定空气中氧气的体积分数．图中酒精灯火焰上方玻璃管（预先固定好）右端有一可左右滑动的活塞，玻璃管内密封有空气，活塞右端的玻璃管口跟空气连通，实验开始前活塞处在刻度5厘米处．
（1）该实验中红磷需稍过量．目的是

 

．
（2）点燃酒精灯后可观察到玻璃管内开始时发生的现象为：红磷

 

；活塞向

 

移动（填“左”或“右”．实验结束，恢复至常温后，活塞应停在约

 

厘米处．
（3）写出红磷燃烧的文字表达式或符号表达式

 

（4）由此现象推出的结论是：氧气约占空气总体积的

 

．由本实验还可推知氮气的哪一些性质？试写出其中的一种：

 

．
（5）假如活塞停在4.2厘米处，你认为其原因可能是：（填写二个）

 

，

 

．
（6）若该同学在进行实验时发现实验室中的红磷已经用完，

 

（“能”或“不能”）用硫粉代替红磷？

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：根据红磷燃烧的方法测定空气中氧气含量实验的原理、操作、现象、结论、注意事项等问题，分析解答有关的问题．

解答：解：（1）红磷稍过量的目的是消耗掉装置中的氧气，故填：消耗掉装置中的氧气；
（2）本实验中白磷燃烧开始时的现象是：红磷燃烧，产生大量白烟；燃烧时，放出大量的热，使玻璃管内气体的温度升高，气体膨胀，因此会推动活塞向右移动；实验结束时，由于反应消耗了氧气，加上恢复常温后气体冷缩会原来的体积，致使玻璃管内的气压小于外界的大气压，活塞会在压力差的作用下向左移动，慢慢移动到4cm处停止，据此可得出的结论是氧气约占空气总体积的五分之一．
故填：燃烧，产生大量白烟；右；4；
（3）红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅．故填：4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅．
（4）活塞内缩的体积就是玻璃管内空气中氧气的体积．通过实验可知：玻璃管内的空气共有5份，其中氧气约占1份，因此空气中氧气约占总体积的五分之一，这个实验除了可以得出氧气约占空气体积的五分之一的结论外，还可推论出氮气难溶于水和不支持燃烧、不能燃烧的性质．
故填：空气中氧气约占总体积的五分之一；难溶于水．
（5）假如活塞停在4.2厘米处，原因可能是红磷的量不足，没有将氧气完全消耗掉；装置没有冷却到室温等，故填：红磷的量不足；装置没有冷却到室温．
（6）本实验不能用硫粉代替红磷，因为硫燃烧生成了二氧化硫气体，不能使装置内的气压减少，无法测出氧气的含量；故填：不能．

点评：本题主要考查用白磷燃烧的方法测定空气中氧气含量实验的原理、操作、现象、结论、注意事项等问题，难度不大．