Question

18．如图是用红磷燃烧，测定空气中氧气含量的实验装置，请根据实验回答下列问题：
（1）实验过程中观察到的主要现象是红磷燃烧时有大量白烟生成，钟罩内水面上升，约占空气体积的$\frac{1}{5}$．反应的文字表达式红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）燃烧后，钟罩内剩余的气体主要是氮气． 请结合本实验推测氮气的性质气体难溶于水；不支持燃烧，不和磷反应
（3）实验课上，某同学用足量的木炭、硫磺，分别代替红磷做测定空气中氧气含量的实验，结果实验都失败了，请你帮助他们找到原因红磷燃烧的产物是固体，而木炭和硫磺燃烧的产物是气体
（4）另一位同学想使用镁条来代替红磷做实验，老师告诉他这种方法不是较好的方法，因为镁条在空气中燃烧非常剧烈，镁既可以和氧气反应，也可以和氮气反应生成氮化镁．写出镁和氮气反应生成氮化镁化学反应的文字表达式：镁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$氮化镁
（5）乙生用上述实验装置测定的结果是：空气中氧气含量与正常值有明显偏差，其操作上的原因可能是（答两种）：红磷不足，装置漏气．

Answer 1

分析 （1）根据红磷燃烧的现象进行解答；
（2）根据进入广口瓶中水的体积和红磷燃烧的情况进行解答；
（3）根据木炭燃烧的产物进行解答；
（4）根据题给的信息写出镁和氮气反应的文字表达式即可；
（5）根据实验的注意事项进行解答．

解答 解：（1）红磷燃烧时会产生大量的白色五氧化二磷固体，因此可观察到产生大量白烟；冷却至室温后，由于钟罩内占空气体积 $\frac{1}{5}$的氧气完全消耗，气体减少了 $\frac{1}{5}$，因此可观察到钟罩内水面上升；红磷燃烧的文字表达式为：红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；故填：红磷燃烧时有大量白烟生成，钟罩内水面上升，约占空气体积的$\frac{1}{5}$；红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）进入广口瓶中水的体积约为广口瓶体积的五分之一，所以可以判断氮气的物理性质为难溶于水的气体；而红磷没有充分燃烧，反应后剩余，且不能继续燃烧可以判断氮气不能支持燃烧，且不和磷反应；故填：气体难溶于水；不支持燃烧，不和磷反应；
（3）木炭和硫磺燃烧生成了二氧化碳和二氧化硫气体，不能使瓶中压强出现明显的变化，所以实验失败；故填：红磷燃烧的产物是固体，而木炭和硫磺燃烧的产物是气体；
（4）根据题给的信息可以知道镁和氧气反应生成了氮化镁，所以该反应的文字表达式为镁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$氮化镁；故填：镁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$氮化镁；
（5）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能使测定的结果和实际结果不相符．
故填：红磷不足；装置漏气．

点评 本考点考查的是空气中氧气含量的探究实验，是中考的主要考点之一．本题根据实验操作图，回忆实验中现象，由实验中的注意事项，对实验结果进行评价，从而理解该实验的探究目的．