图A所示是用红磷在空气中燃烧的方法测定空气中氧气含量．(在集气瓶中装入少许水.会使生成的五氧化二磷烟状物迅速溶解)．(1)实验原理:①磷在空气中燃烧反应的文字表达式红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．②密闭的装置内.由于氧气被消耗.生成固体物质.该装置内气体压强变小．(2)实验探究:第一步:集气瓶装入少许水.然后将集气瓶空的容� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

16．图A所示是用红磷在空气中燃烧的方法测定空气中氧气含量．（在集气瓶中装入少许水，会使生成的五氧化二磷烟状物迅速溶解）．

（1）实验原理：①磷在空气中燃烧反应的文字表达式红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
②密闭的装置内，由于氧气被消耗，生成固体物质，该装置内气体压强变小．
（2）实验探究：
第一步：集气瓶装入少许水，然后将集气瓶空的容积划分为五等份，并做好标记．
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧．
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的$\frac{1}{5}$．
（3）实验结论：①空气中氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$．
②该实验证明了氧气具有助燃的性质．
同时也证明了氮气有哪些性质？氮气不燃烧；不支持燃烧的性质（写一点）
（4）反思与评价：①实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的$\frac{1}{5}$，你认为导致这一结果的原因可能是装置漏气；红磷的量不足等．（写一点）
②某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图B所示），你认为改进后的优点是：装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果准确．
（5）拓展迁移：已知：镁在氧气中燃烧生成氧化镁，镁在氮气中燃烧生成氮化镁（固体），能否用镁代替红磷测定空气中氧气的含量？并简要说明理由．
答：不能（填“能”或“不能”），理由镁除了能和氧气反应外还能和氮气反应，这样会导致水面上升超过$\frac{1}{5}$，不能确定氧气的含量．

分析（1）依据该反应的反应物生成物以及条件书写即可；根据磷的燃烧消耗氧气导致装置中的气体减小分析解答即可；
（3）根据实验的现象判断该实验能够说明的问题；
（4）根据实验中容易出现的情况以及导致的误差分析解答即可；
（5）依据镁的性质以及该实验的原理分析解答即可；

解答解：（1）①红磷燃烧的方程式为红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；②该装置中磷的燃烧会消掉空气中的氧气，从而导致容器内压强会变小；
（3）①根据待红磷熄灭并冷却后，集气瓶中的氧气被消耗打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的$\frac{1}{5}$．可以说明空气中氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$；
②该实验能够证明氧气能够支持燃烧，反应后的剩余气体主要是氮气，由于红磷不能继续燃烧所以可以体现氮气不燃烧也不支持燃烧的性质；
（4）①实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的$\frac{1}{5}$，导致这一结果的原因可能是装置漏气或红磷量不足等原因；
②改进后的装置直接通过聚太阳光而引燃磷，避免了再次打开瓶塞而保持装置始终密封，减少了操作中人为因素所造成的偏差，可得到更准确的实验结果．
（5）该实验中不能用镁代替红磷测定空气中氧气的含量；其原因是镁除去能和氧气反应外还能和氮气反应，这样会导致水面上升超过$\frac{1}{5}$，不能确定氧气的含量；
故答案为：（1）①红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；②氧气；变小；
（3）$\frac{1}{5}$；
②助燃；氮气不燃烧；不支持燃烧的性质；
（4）①装置漏气；红磷的量不足等；②装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果准确；
（5）不能；镁除了能和氧气反应外还能和氮气反应，这样会导致水面上升超过$\frac{1}{5}$，不能确定氧气的含量．

点评本考点是测定氧气在空气中的体积分数，实验中要注意装置的严密性、所用药品的量、生成物的状态、氧气不足$\frac{1}{5}$的误差分析、对实验现象的分析等，培养了学生的分析推理能力和严谨的实验态度．