Question

通过实验现象和题给信息，按要求填空．为测定空气的成分按如图进行实验：
（1）将燃烧匙中过量的红磷点燃后放集气瓶中，能观察到的现象是

 

，反应的文字表达式是：

 

．
（2）反应后冷却打开止水夹，烧杯中的水会进入达到集气瓶体积的

 

．
（3）此实验说明集气瓶中有

 

，大约占

 

体积，剩余气体主要是

 

气．
（4）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，能否用镁代替磷测定空气中氧气所占的体积分数？

 

（填“能”或“不能”）
（5）实验中，测出的数据可能比实际要偏小，请列举两点原因：

 

，

 

．
（6）从本实验中可以得出氮气的哪些性质（写两点性质）

 

，

 

．

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：（1）根据红磷燃烧的现象及原理解答
（2）根据水倒流的现象解答；
（3）根据实验原理分析解答；
（4）题目给出了镁的性质，根据性质来分析可否用镁条来代替红磷完成实验；
（5）根据测定空气中氧气体积分数实验的操作过程及注意事项分析；
（6）从氧气的性质推理出氮气的其他性质．

解答：解：
（1）红磷燃烧产生大量白烟，放出热量，生成物是五氧化二磷，文字表达式为：磷+氧气

点燃

五氧化二磷
（2）反应后冷却打开止水夹，烧杯中的水会进入达到集气瓶体积的

1

5

；
（3）因为集气瓶内有氧气，红磷燃烧消耗了氧气，产生了五氧化二磷固体，因此水倒流，倒流入水的体积就是消耗的氧气的体积，因此氧气约占空气体积的

1

5

；剩余的气体主要是氮气，不燃烧也不支持燃烧，难溶于水；
（4）由于镁不仅能够和氧气反应，而且能够和氮气反应，使瓶内气压减少，烧杯中的水进入集气瓶内的体积远大于氧气的体积．因此不能用镁代替红磷来测定空气的组成．
（5）由测定空气中氧气体积分数的实验的操作过程及注意事项可知，造成测得的氧气体积分数小于五分之一结果的可能原因：①白磷的量不足，瓶内氧气没有耗尽，②装置漏气，使外界空气进入瓶内，③未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入瓶内的水的体积减少等．
（6）从实验原理推知，氮气的性质恰不具备氧气的性质（化学性质）---不能支持燃烧，同时也说明氮气也不能燃烧的化学性质，另外水进入集气瓶中，也可以说明氮气不易溶于水，否则会使测得的结果偏大．
答案：
（1）产生大量白烟，放出热量       磷+氧气

点燃

五氧化二磷
（2）

1

5

（3）氧气  

1

5

   氮
（4）不能
（5）白磷的量不足；装置漏气；
（6）燃烧也不支持燃烧，难溶于水；

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