Question

某化学兴趣小组对测定空气成分的方法进行探究．

图1所示的是小明用红磷在空气中燃烧来测定氧气在空气中的含量．
（1）红磷燃烧的文字表达式

 

（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中原空气总体积的

1

5

，你认为导致这一结果的原因可能是

 

（写一条）．
（3）你认为该方法的优点是：

 

．图2所示的是小惠用镁条在空气中燃烧来测定氧气在空气中的含量．
（4）实验完毕后进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%．小阳认为如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的

 

%，根据空气的组成可推出减少的气体中有

 

．
（5）小雨用碳完成上述实验，发现没有水进入集气瓶，其原因是

 

．
（6）通过以上探究，你认为燃烧法测定氧气在空气中含量时所选物质必须

 

、

 

．

Answer 1

考点：测定空气里氧气含量的探究,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）根据红磷在点燃条件下能和空气中的氧气反应生成五氧化二磷解答；
（2）根据氧气约占空气总体积的五分之一；如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败解答；
（3）根据不同的实验装置，功能不同捷达；
（4）根据空气的各成分的体积分数分析，氮气约占78%，氧气约占21%等解答；
（5）木炭燃烧生成的CO₂与消耗的氧气的体积相等，木炭燃烧前后集气瓶内的压强不变解答；
（6）根据测定空气中氧气体积分数的实验的原理分析，实验原理是通过可燃物消耗氧气使装置内气压减小，外界液体就可以等体积进入，从而测定出氧气的体积解答；

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．
（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中原空气总体积的

1

5

，导致这一结果的原因可能是：红磷量不足、装置气密性不好、未冷却到室温就打开止水夹、红磷中含有能燃烧生成其他气体的杂质；
（3）图2所示，改进后的优点是：不需酒精灯点燃红磷，节约能源（或不需打开瓶塞点燃红磷造成装置漏气，实验误差小）、环保、气密性好；
（4）如果镁条只和空气中的氧气反应，由于氧气约占空气体积的21%，所以进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的21%，现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气；
（5）上述实验中的红磷不能用木炭代替，原因是：木炭燃烧生成的CO₂与消耗的氧气的体积相等，木炭燃烧前后集气瓶内的压强不变．
（6）由实验的原理是通过可燃物消耗氧气使装置内气压减小，外界液体就可以等体积进入，从而测定出氧气的体积可知，在选择可燃物时，要求可燃物与氧气反应，不与氮气反应；生成物为固体，不能为气体等．
答案：
（1）磷+氧气

点燃

五氧化二磷
（2）红磷量不足等
（3）环保、气密性好等
（4）21    N₂
（5）碳燃烧生成气体，无法产生压强差
（6）只能与空气中的氧气发生反应         产物不能为气体

点评：本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，难度稍大．