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符号表达式为

 

．该实验中红磷需稍过量，目的是

 

．
（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

 

．由本实验还可推知氮气的哪些性质？试写出其中的一种：

 

．
（3）若未冷却至室温就打开止水夹，会导致测出的氧气含量偏

 

（填“高”或“低”）．
（4）若将红磷换成碳粉，该实验能否获得成功？

 

（填“能”或“否”），理由是

 

．
（5）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，能否用镁来代替红磷测定空气成分呢？

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）红磷燃烧的化学方程式是：磷+氧气

点燃

五氧化二磷；该实验是为了测定空气中氧气的体积分数，所以需将集气瓶内的氧气充分消耗掉，所以红磷要过量；故填：磷+氧气

点燃

五氧化二磷；使集气瓶中的氧气充分耗尽；
（2）红磷燃烧消耗氧气，集气瓶内压强减小，外界气压将水沿导管压入集气瓶，倒流入水的体积等于减少的氧气的体积，瓶内水面最终接近刻度1处．由此可知氧气约占空气总体积的五分之一；由本实验可推知氮气的性质是难溶于水、不燃烧也不支持燃烧；故填：五分之一；难溶于水、不燃烧也不支持燃烧；
（3）若装置未冷却至室温就打开止水夹，由于温度较高，进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的五分之一，将会导致测得的结果偏小．
故填：低．
（4）木炭燃烧消耗氧气，同时生成二氧化碳气体，集气瓶内压强基本不变，水不倒流，故不能将红磷换成炭粉；故填：否；木炭燃烧生成二氧化碳气体，集气瓶内压强基本不变，水不倒流；
（5）因为镁燃烧时能够消耗空气中的氧气和氮气，所以不能用镁代替磷测定空气中氧气所占的体积分数．
故填：不能．

点评：本考点考查了空气中氧气的含量的探究，并且注重了实验方案的评价，对实验方案进行评价是近几年中考的一个重点．评价包括对实验方案的评价、实验过程的评价、实验结论的评价等，要认真把握．