Question

某同学设计了测定空气中氧气含量的实验装置，如图．该同学的实验步骤如下：
①将集气瓶的容积分成5等份，并作好标记；
②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞；
③待集气瓶冷却至室温，打开止水夹．
请回答下列问题：
（1）红磷燃烧的表达式为

 

，该实验中红磷要稍过量，目的是

 

．
（2）打开止水夹后应该观察到的现象是

 

，由此可以得出的有关空气组成的结论是

 

．
（3）实验燃烧所用的红磷不能用木炭代替，原因是：

 

．
（4）由此你还可以得到氮气的一些性质（任写一点）：

 

．

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）根据化学反应文字表达式的书写分析．根据该实验注意事项分析；
（2）根据红磷的燃烧结合压强知识分析，红磷与氧气反应生成固体，消耗了瓶内的气体，压强减小，外界大气压会压着水进入集气瓶；
（3）木炭燃烧生成二氧化碳．
（4）根据实验现象分析氮气的性质．

解答：解：（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式是：红磷+氧气

点燃

五氧化二磷．
实验的目的是测定空气中氧气含量，原理是消耗氧气使装置内外产生压强差，水被吸入占据氧气的空间，从而达到测定氧气的目的，红磷过量，可使集气瓶中的氧气完全消耗．
（2）红磷与氧气反应，生成了五氧化二磷固体，所以会导致集气瓶内压强减小，水被压入集气瓶，进入的水量正好占据集气瓶内氧气的空间，约为集气瓶体积的五分之一；据实验现象可得出空气中氧气的体积分数约为五分之一；
（3）因为木炭燃烧生成二氧化碳气体，集气瓶内的气体没有减少，不能测定空气中氧气的含量，所以实验中不能用木炭代替红磷．
（4）剩余的气体主要是氮气，水进入瓶内占五分之一，不再继续进入说明氮气不能与红磷反应，也不能溶于水或与水反应；
故答案为：（1）红磷+氧气

点燃

五氧化二磷；确保集气瓶内的氧气消耗尽；
（2）烧杯中的水倒流至集气瓶，液面上升在一等分刻度处；空气中氧气的体积分数约为五分之一；
（3）木炭燃烧生成二氧化碳气体，集气瓶内的气体没有减少．
（4）氮气不溶于水；不与红磷反应；

点评：选择消耗氧气的物质时，应该是该物质只能够和空气中的氧气反应，生成物是固体，并且要足量．