Question

某同学设计了如图所示实验来测定空气中氧气的含量，请思考后回答下列问题：
（1）点燃红磷后可观察到的现象是

 

；待反应停止，冷却后打开止水夹，烧杯中的水会

 

（选填“上升”或“下降”），大约达到集气瓶体积的

 

为止；
（2）写出发生该反应的表达式

 

（3）通过这个实验可得出的结论是：氧气约占空气总体积的

 

，最后集气瓶内剩余气体的主要成分是

 

．
（4）由本实验还可推知氮气的哪些性质？请写出四条：

 

；氧气的哪些性质？请写出三条

 

．
（5）燃烧匙内为什么要盛放过量的红磷？

 

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（6）、可否用铁丝代替红磷进行实验？

 

（填可以或者不可以），原因是

 

（7）该实验中，测定的结果往往比理论值要小，可能是哪些原因造成的？（写出二点原因）

 

．

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，根据实验还可以总结氮气、氧气的性质等．

解答：解：（1）点燃红磷后可观察到的现象是：红磷燃烧，放出大量的热，产生大量白烟；由于红磷燃烧消耗了氧气，瓶内压强减少，所以，待反应停止，冷却后打开止水夹，烧杯中的水会上升，大约达到集气瓶体积的

1

5

为止；
（2）红磷燃烧生成了五氧化二磷，发生反应的表达式是：磷+氧气

点燃

五氧化二磷；
（3）由上述实验的现象可知，氧气约占空气总体积的

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，最后集气瓶内剩余气体的主要成分是氮气．
（4）由剩余的气体主要是氮气可知，氮气是无色的气体，由进入集气瓶中达到集气瓶体积的

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不再进入，说明了氮气难溶于水；由红磷的熄灭，说明了氮气不燃烧、不支持燃烧；由空气中氧气约占

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，说明了氧气是无色的气体，由红磷的燃烧，说明了氧气能支持燃烧．
（5）该实验主要是利用物质燃烧消耗装置内的氧气，然后根据进入水的体积，判断氧气的体积．只有加入过量的红磷，才能将氧气完全消耗掉，所以，燃烧匙内要盛放过量的红磷的原因是：全部消耗掉集气瓶中内的氧气．
（6）由于铁丝在空气中不能燃烧，不可用铁丝代替红磷进行实验；
（7）该实验中，测定的结果往往比理论值要小，可能是：红磷的量不足，装置漏气等．
故答为：（1）红磷燃烧，放出大量的热，产生大量白烟，上升，

1

5

，（2）磷+氧气

点燃

五氧化二磷；（3）

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，氮气；（4）氮气是无色的气体、难溶于水，不燃烧、不支持燃烧；（5）全部消耗掉集气瓶中内的氧气；（6）不可，铁丝在空气中不能燃烧，氧气是无色的气体，能支持燃烧；（7）红磷的量不足，装置漏气等．

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．