Question

已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计如图实验测定空气中氧气的含量：
（1）写出该实验的现象

 

．
（2）写出红磷燃烧的符号表达式

 

．该实验中红磷稍过量，目的是

 

．
（3）从本实验还可以得出的结论是氧气约占空气体积的

 

；某同学实验的结论明显小于理论值，可能的原因是

 

；

 

．（任写两条）
（4）如果用木炭来代替白磷进行上述实验能否成功

 

（填“能”或“不能”），如果对该装置进行一些改进用木炭也可以获得较好的效果，那你的建议是

 

．
（5）通过该实验还可以知道氮气的一些性质

 

；

 

．（写两条）

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．最后根据氮气的性质进行解答．

解答：解：（1）磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，发出黄色火焰，产生大量的白烟，放出大量的热，生成白色固体；
故答案为：发出黄色火焰，产生大量的白烟，放出大量的热；
（2）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，符号表达式为：4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅；该实验中红磷稍过量，目的是将空气中氧气完全反应掉；故答案为：4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅；将空气中氧气完全反应掉；
（3）根据烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水约占集气瓶容积的五分之一可知，氧气约占空气体积的五分之一；水倒流入集气瓶中的体积只有五分之一，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，否则会导致测定的氧气含量低于21%的体积数．
故答案为：

1

5

；红磷的量不够；装置的气密性不好；
（4）木炭燃烧消耗氧气，同时生成二氧化碳气体，集气瓶内压强基本不变．故不能将红磷换成木炭，木炭燃烧虽然消耗氧气但生成物是气体，但集气瓶内气压几乎没变，所以水难进入瓶内；而NaOH溶液能很快和CO₂反应，几乎不影响实验效果；
故答案为：不能；瓶内事先加入浓氢氧化钠溶液；
（5）根据该实验可知氮气的性质有氮气不燃烧，不支持燃烧或氮气难溶于水．
故答案为：氮气不燃烧，不支持燃烧；氮气难溶于水．

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．