Question

15．探究空气中氧气含量的实验（如图所示），回答下列问题：
（1）标号为①的仪器的名称是：燃烧匙．
（2）甲同学点燃红磷，该反应的化学式表达式4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
该测定结果是：空气中氧气含量比正常值有较明显的偏小，请写
出一种可能导致该结果的原因：装置气密性不好（红磷量不足、没有冷却到室温就打开弹簧夹）．
（3）实验结束后，集气瓶中剩余的气体主要是氮气，且瓶内水面上升到一定
高度后不再上升了，由此分析说明，氮气具有的一个物理性质：难溶于水．
（4）乙同学探究能否用镁条代替红磷．将镁条点燃后迅速伸入盛有氮气的集气瓶中，发现镁条剧烈燃烧，发出白光，放热，产生一种叫氮化镁的粉末．你认为不能（填“能”或“不能”）用镁条代替红磷完成该实验，原因是镁和空气中的氧气、氮气都能发生化学反应．若用镁代替红磷实验，进入集气瓶中水的体积会大于（填“大于”或“小于”或“等于”）瓶内空气体积的1/5．
（5）下列有关测定空气中氧气含量实验说法正确的是CD（填字母）
A．实验中红磷的量用得越多，水位上升越高
B．本实验可以证明空气中含有N₂、O₂、CO₂和稀有气体
C．选用红磷的原因，是因为它只能与空气中的氧气反应，且生成物为固体
D．集气瓶底部有少量水，既能吸收反应的生成物，又可以防止灼热的生成物炸裂集气瓶．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器解答；
（2）根据红磷在空气中能够剧烈地燃烧，放出大量的热，产生大量的白烟；红磷不足、装置漏气、点燃后没有迅速伸入集气瓶并塞紧橡皮塞、没有冷却到室温就打开弹簧夹等都可以使测定的结果不准确；
（3）氮气不溶于水，化学性质不活泼，一般情况下不能和其它物质发生化学反应；
（4）根据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解答；
（5）A、氧气约占空气总体积的五分之一；
B、通过实验可以证明空气中氧气的含量；
C、点燃条件下，红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷；
D、根据集气瓶底部有少量水的作用解答．

解答 解：（1）根据实验室常用仪器可知：①燃烧匙；
（2）红磷在空气中能够剧烈地燃烧，生成五氧化二磷，该反应的化学式表达式为：4P+5O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ 2P₂O₅；该测定结果是：空气中氧气含量比正常值有较明显的偏小，可能是：装置气密性不好（红磷量不足、没有冷却到室温就打开弹簧夹）；
（3）实验结束后，集气瓶中剩余的气体主要是氮气，且瓶内水面上升到一定高度后不再上升了，由此分析说明，氮气具有的一个物理性质：难溶于水；
（4）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；
（5）A、集气瓶中的氧气的量是一定的，反应需要的红磷的量也是一定的，最终进入集气瓶中的水也是一定的，并不是燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高，该选项说法不正确；
B、本实验可以证明空气中氧气的含量，但是不能证明空气中含有氮气、氧气、二氧化碳和稀有气体等，该选项说法不正确；
C、选用红磷是因为反应可以耗尽氧气，生成固态的五氧化二磷，该选项说法正确；
D、集气瓶底部有少量水，既能吸收反应的生成物，又可以防止灼热的生成物炸裂集气瓶，该选项说法正确．
答案：
（1）燃烧匙；
 （2）4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；装置气密性不好（红磷量不足、没有冷却到室温就打开弹簧夹）；
（3）难溶于水；
（4）不能；镁和空气中的氧气、氮气都能发生化学反应；大于；
（5）CD．

点评 化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分，也是进行分析推理得出结论的依据，掌握物质的性质和相互之间的反应关系，并有助于提高观察、实验能力．