Question

已知空气的主要成分是氮气和氧气．某课外活动小组设计了测定空气中氧气含量的实验．实验装置如图所示：

（1）红磷在氧气中发生反应的文字表达式为　　．该实验中红磷需稍过量，目的是　　．

（2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终接近刻度1处．由此可知氧气约占空气总体积的　　．由本实验还可推知氮气的哪一些性质？试写出两种①　　．②　　．

（3）若将红磷换成碳粉，该实验能否获得成功？　（填“能”或“否”）．理由是　　．

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】本题是测定空气中氧气的含量，我们常用燃烧红磷或白磷的方法，因为磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，从而得到正确的结论．因此在选择可燃物时，必须考虑到：燃烧的条件；生成物的状态；不与空气中其他物质发生反应．保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数．

【解答】解：（1）磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为：磷+氧气五氧化二磷；该实验中红磷稍过量，目的是将空气中氧气完全反应掉；

故填：磷+氧气五氧化二磷；将空气中氧气完全反应掉；

（2）根据烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终接近刻度1处可知，氧气约占空气体积的五分之一；水倒流入集气瓶中的体积只有五分之一，若氮气易溶于水，则倒流入瓶内的水几乎会充满整个集气瓶，因此氮气是难溶于水的；红磷燃烧一会熄灭了，说明氮气不燃烧不支持燃烧，其化学性质不活泼；故填：五分之一；难溶于水；氮气化学性质稳定；

（3）炭粉燃烧消耗氧气，同时生成二氧化碳气体，集气瓶内压强基本不变．故不能将红磷换成炭粉．

故答案为：否，炭粉燃烧消耗氧气，同时生成二氧化碳气体，集气瓶内压强基本不变．

【点评】本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，难度稍大．