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了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖所示：
（1）紅磷在集氣瓶中發(fā)生反應的化學符號表達式為

 

．該實驗中紅磷需稍過量，目的是

 

．
（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，而且進入到集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的五分之一，由此可知氧氣約占空氣總體積的

 

．由本實驗還可推知氮氣的哪些性質(zhì)？試寫出其中的一種：

 

．
（3）若未冷卻至室溫就打開止水夾，會導致測出的氧氣含量偏

 

（填“高”或“低”）．
（4）若將紅磷換成碳粉，該實驗能否獲得成功？

 

（填“能”或“否”），理由是

 

．
（5）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，能否用鎂來代替紅磷測定空氣成分呢？

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：本題是測定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因為磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，從而得到正確的結(jié)論．因此在選擇可燃物時，必須考慮到：燃燒的條件；生成物的狀態(tài)；不與空氣中其他物質(zhì)發(fā)生反應．保證本實驗成功的關(guān)鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)．

解答：解：（1）紅磷燃燒的化學方程式是：磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；該實驗是為了測定空氣中氧氣的體積分數(shù)，所以需將集氣瓶內(nèi)的氧氣充分消耗掉，所以紅磷要過量；故填：磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；使集氣瓶中的氧氣充分耗盡；
（2）紅磷燃燒消耗氧氣，集氣瓶內(nèi)壓強減小，外界氣壓將水沿導管壓入集氣瓶，倒流入水的體積等于減少的氧氣的體積，瓶內(nèi)水面最終接近刻度1處．由此可知氧氣約占空氣總體積的五分之一；由本實驗可推知氮氣的性質(zhì)是難溶于水、不燃燒也不支持燃燒；故填：五分之一；難溶于水、不燃燒也不支持燃燒；
（3）若裝置未冷卻至室溫就打開止水夾，由于溫度較高，進入集氣瓶中的水不到集氣瓶容積的五分之一，將會導致測得的結(jié)果偏�。�
故填：低．
（4）木炭燃燒消耗氧氣，同時生成二氧化碳氣體，集氣瓶內(nèi)壓強基本不變，水不倒流，故不能將紅磷換成炭粉；故填：否；木炭燃燒生成二氧化碳氣體，集氣瓶內(nèi)壓強基本不變，水不倒流；
（5）因為鎂燃燒時能夠消耗空氣中的氧氣和氮氣，所以不能用鎂代替磷測定空氣中氧氣所占的體積分數(shù)．
故填：不能．

點評：本考點考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實驗方案的評價，對實驗方案進行評價是近幾年中考的一個重點．評價包括對實驗方案的評價、實驗過程的評價、實驗結(jié)論的評價等，要認真把握．