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)生反應的化學方程式為：

 

；該實驗中紅磷需稍過量，目的是

 

．
（1）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(nèi)水面最終接近刻度l處．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一些性質？試寫出其中的一種：

 

．
（3）若將紅磷換成碳粉，該實驗能否獲得成功？

 

 （填“能”或“否”）理由是：

 

．

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發(fā)生反應．保證本實驗成功的關鍵是：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）紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅．該實驗中紅磷稍過量，目的是將全部消耗掉集氣瓶中內(nèi)的氧氣；
（2）根據(jù)燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內(nèi)水面最終接近刻度1處可知，氧氣約占空氣體積的

1

5

；水倒流入集氣瓶中的體積只有的

1

5

，若氮氣易溶于水，則倒流入瓶內(nèi)的水幾乎會充滿整個集氣瓶，因此氮氣是難溶于水的；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；
（3）炭粉燃燒消耗氧氣，同時生成二氧化碳氣體，集氣瓶內(nèi)壓強基本不變．故不能將紅磷換成炭粉．
答案：
（1）4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅           全部消耗掉集氣瓶中內(nèi)的氧氣；
（2）

1

5

     難溶于水
（3）否　　 碳粉燃燒生成CO₂氣體，瓶內(nèi)氣體體積無明顯變化．

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、結論和注意事項，難度稍大．