Question

為了測定空氣中氧氣的含量，如圖，（1）將紅磷點燃后，伸到集氣瓶中產(chǎn)生的現(xiàn)象是：

產(chǎn)生大量的白煙，放出熱量

．
反應(yīng)結(jié)束后，打開止水夾看到的現(xiàn)象是：

燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶中，且約占集氣瓶容積的

1

5

．此反應(yīng)的文字表達(dá)式為：

磷+氧氣

點燃

五氧化二磷

．
（2）若廣口瓶中的水面上升小于

1

5

，則可能是因為：除①裝置漏氣，②紅磷的量不足，還有：③

未等冷卻后再打開止水夾

．
（3）若用木炭代替紅磷，該實驗?zāi)芊瘾@得成功并說明理由：

不能成功，因為木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w等，集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)基本不變

．
（4）已知Mg+O₂

點燃

MgO（固體），Mg+N₂

點燃

Mg₃N₂（固體），根據(jù)以上事實，能否用Mg來代替紅磷來測定空氣的組成成分？并說明理由：

不能；因為Mg還能與空氣中的氮氣反應(yīng)

．

Answer 1

分析：（1）紅磷在空氣中燃燒是與空氣中的氧氣反應(yīng)，反應(yīng)的文字表達(dá)式為磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；燃燒的現(xiàn)象是紅磷劇烈燃燒并產(chǎn)生大量白煙，放出熱量；紅磷燃燒消耗了集氣瓶中的氧氣，待反應(yīng)停止冷卻后，瓶內(nèi)氣壓小于外界的大氣壓，打開止水夾，燒杯中的水會在大氣壓的作用下進(jìn)入集氣瓶，直到集氣瓶內(nèi)外氣壓相等時為止，此時進(jìn)入集氣瓶的水約占集氣瓶體積的

1

5

；
（2）實驗中注意事項有：氣密性良好、紅磷足量、反應(yīng)充分、冷卻后再打開止水夾；
（3）驗證空氣中氧氣的含量取用的藥品為：在空氣中只能與氧氣反應(yīng)，生成物為固體；
（4）由于鎂能同時與氧氣、氮氣反應(yīng)，使瓶內(nèi)氣壓減小，燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶內(nèi)的體積遠(yuǎn)大于氧氣的體積，因此不能用鎂代替紅磷來測定空氣的組成成分．

解答：解：（1）紅磷燃燒的現(xiàn)象是劇烈燃燒并產(chǎn)生大量白煙，放出熱量；紅磷燃燒消耗了集氣瓶中的氧氣，待反應(yīng)停止冷卻后，集氣瓶內(nèi)氣壓小于外界的大氣壓，打開止水夾，燒杯中的水會在大氣壓的作用下進(jìn)入集氣瓶，直到集氣瓶內(nèi)外氣壓相等時為止，此時進(jìn)入集氣瓶的水約占集氣瓶容積的

1

5

；紅磷燃燒的反應(yīng)的文字表達(dá)式為磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；
（2）廣口瓶中的水面上升小于

1

5

，還有可能是未等冷卻后再打開止水夾；
（3）用木炭代替紅磷，該實驗不能獲得成功，因為木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w等，集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)基本不變，水不會倒流；
（4）由于鎂能同時與氧氣、氮氣反應(yīng)，使廣口瓶內(nèi)氣壓減小，燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶內(nèi)的體積遠(yuǎn)大于氧氣的體積，因此不能用鎂代替紅磷來測定空氣的組成成分．
故答案為：
（1）產(chǎn)生大量的白煙，放出熱量；燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶中，且約占集氣瓶容積的

1

5

；磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；
（2）未等冷卻后再打開止水夾；
（3）不能成功，因為木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w等，集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)基本不變；
（4）不能；因為Mg還能與空氣中的氮氣反應(yīng)．

點評：本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項，難度稍大．