Question

如圖A所示是用紅磷在空氣中燃燒的方法測定空氣中氧氣含量．（在集氣瓶中裝入少許水，會使生成的五氧化二磷煙狀物迅速溶解）．

（1）實驗原理：
①磷在空氣中燃燒反應的化學方程式

2P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅

．
②密閉的裝置內(nèi)，由于

氧氣

被消耗，生成固體物質(zhì)，該裝置內(nèi)氣體壓強

變小

．
（2）實驗探究：
第一步：集氣瓶裝入少許水，然后將集氣瓶空的容積劃分為五等份，并做好標記．
第二步：點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊．
第三步：待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)水被吸入集氣瓶中，進入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的1/5．
（3）實驗結(jié)論：①空氣中氧氣約占空氣總體積的

1

5

．
②該實驗證明了氧氣具有

助燃

的性質(zhì)；同時也證明了氮氣有哪些性質(zhì)？

氮氣不燃燒也不支持燃燒

（寫一點）
（4）反思與評價：①實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的1/5，你認為導致這一結(jié)果的原因可能是

裝置漏氣等

．（講一點）
②某同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖B所示），你認為改進后的優(yōu)點是：

裝置始終密閉，空氣沒有逸出，實驗結(jié)果準確

．
（5）拓展遷移：
已知：鎂在氧氣中燃燒生成氧化鎂，鎂在氮氣中燃燒生成氮化鎂（固體），能否用鎂代替紅磷測定空氣中氧氣的含量？并簡要說明理由．
答：

不能

（填“能”或“不能”），理由

鎂除去能和氧氣反應外還能和氮氣反應，這樣會導致水面上升超過

1

5

，不能確定氧氣的含量

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)該反應的反應物生成物以及條件書寫即可；根據(jù)磷的燃燒消耗氧氣導致裝置中的氣體減小分析解答即可；
（3）根據(jù)實驗的現(xiàn)象判斷該實驗能夠說明的問題；
（4）根據(jù)實驗中容易出現(xiàn)的情況以及導致的誤差分析解答即可；
（5）依據(jù)鎂的性質(zhì)以及該實驗的原理分析解答即可；

解答：解：（1）①紅磷燃燒的方程式為4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅；②該裝置中磷的燃燒會消掉空氣中的氧氣，從而導致容器內(nèi)壓強會變��；
（3）①根據(jù)待紅磷熄滅并冷卻后，集氣瓶中的氧氣被消耗打開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)水被吸入集氣瓶中，進入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的

1

5

．可以說明空氣中氧氣約占空氣總體積的

1

5

；
②該實驗能夠證明氧氣能夠支持燃燒，反應后的剩余氣體主要是氮氣，由于紅磷不能繼續(xù)燃燒所以可以體現(xiàn)氮氣不燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)；
（4）①實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的

1

5

，導致這一結(jié)果的原因可能是裝置漏氣或紅磷量不足等原因；
②改進后的裝置直接通過聚太陽光而引燃磷，避免了再次打開瓶塞而保持裝置始終密封，減少了操作中人為因素所造成的偏差，可得到更準確的實驗結(jié)果．
（5）該實驗中不能用鎂代替紅磷測定空氣中氧氣的含量；其原因是鎂除去能和氧氣反應外還能和氮氣反應，這樣會導致水面上升超過

1

5

，不能確定氧氣的含量；
故答案為：（1）①4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅；②氧氣；變��；
（3）①

1

5

；
②助燃；氮氣不燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)；
（4）①裝置漏氣等；
②裝置始終密閉，空氣沒有逸出，實驗結(jié)果準確．
（5）不能；鎂除去能和氧氣反應外還能和氮氣反應，這樣會導致水面上升超過

1

5

，不能確定氧氣的含量；

點評：本考點是測定氧氣在空氣中的體積分數(shù)，實驗中要注意裝置的嚴密性、所用藥品的量、生成物的狀態(tài)、氧氣不足

1

5

的誤差分析、對實驗現(xiàn)象的分析等，培養(yǎng)了學生的分析推理能力和嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度．