Question

已知空氣的主要成分是氮氣和氧氣，某課外活動小組設計測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖所示：
（1）該實驗中紅磷稍過量，目的是

 

．
反應的文字表達式是：

 

，該反應屬于

 

反應．（填反應類型）
（2）待燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水量約占

 

，由本實驗還可以推知氮氣性質有

 

．（答一條）
（3）若液面低于

1

5

則原因可能是
①

 

②

 

③

 

（4）已知：鎂+氧氣

點燃

氧化鎂（固體），鎂+氮氣

點燃

氮化鎂（固體） 根據(jù)上述反應，能否用鎂代替磷測定空氣中氧氣所占的體積分數(shù)？

 

（填“能”或“不能”）

Answer 1

考點：空氣組成的測定,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）根據(jù)實驗的目的分析紅磷稍過量的原因；紅磷燃燒生成五氧化二磷，屬于化合反應；
（2）根據(jù)實驗的現(xiàn)象、集氣瓶內剩余的氣體主要是氮氣進行分析；
（3）根據(jù)實驗的注意的事項分析實驗不成功的原因；
（4）題目給出了鎂的性質，根據(jù)性質來分析可否用鎂條來代替紅磷完成實驗．

解答：解：（1）測定空氣中氧氣的含量實驗，必需將氧氣全部消耗掉，所以紅磷稍過量，目的是：全部消耗掉集氣瓶內空氣中的氧氣；紅磷的空氣中的氧氣發(fā)生反應，生成五氧化二磷．其反應的文字表達式為：磷+氧氣

點燃

五氧化二磷，該反應屬于化合反應；故填：全部消耗掉集氣瓶內空氣中的氧氣；磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；化合；（2）待燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水量約占五分之一；該實驗紅磷熄滅后，集氣瓶內剩下的氣體主要是氮氣，由水倒流入集氣瓶中的體積只有五分之一，說明了氮氣難溶于水；由紅磷燃燒一會熄滅了，說明氮氣不燃燒不支持燃燒，其化學性質不活潑；故填：

1

5

；難溶于水；
（3）實驗完畢，發(fā)現(xiàn)進入集氣瓶中的水的體積不到容積五分之一，導致這一結果的原因可能是：紅磷的量不足；裝置漏氣；沒有等到裝置冷卻就打開止水夾等；故填：紅磷的量不足；裝置漏氣；沒有等到裝置冷卻就打開止水夾；
（4）由于鎂不僅能夠和氧氣反應，而且能夠和氮氣反應，所以無法準確測得空分的組成及含量，因此鎂不可以用于代替紅磷，故填：不能．

點評：本題考查學生對實驗原理與實驗操作的理解與評價等，難度中等，清楚實驗原理是解題的關鍵，需要學生具備扎實的基礎知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．