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，实验装置如图所示：
（1）红磷在集气瓶中发生反应的化学方程式为：

 

；该实验中红磷需稍过量，目的是

 

．
（1）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，瓶内水面最终接近刻度l处．由此可知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：

 

．
（3）若将红磷换成碳粉，该实验能否获得成功？

 

 （填“能”或“否”）理由是：

 

．

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：本题是测定空气中氧气的含量，我们常用燃烧红磷或白磷的方法，因为磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，从而得到正确的结论．因此在选择可燃物时，必须考虑到：燃烧的条件；生成物的状态；不与空气中其他物质发生反应．保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数．

解答：解：
（1）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．该实验中红磷稍过量，目的是将全部消耗掉集气瓶中内的氧气；
（2）根据烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终接近刻度1处可知，氧气约占空气体积的

1

5

；水倒流入集气瓶中的体积只有的

1

5

，若氮气易溶于水，则倒流入瓶内的水几乎会充满整个集气瓶，因此氮气是难溶于水的；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；
（3）炭粉燃烧消耗氧气，同时生成二氧化碳气体，集气瓶内压强基本不变．故不能将红磷换成炭粉．
答案：
（1）4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅           全部消耗掉集气瓶中内的氧气；
（2）

1

5

     难溶于水
（3）否　　 碳粉燃烧生成CO₂气体，瓶内气体体积无明显变化．

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．