Question

為了測定空氣中氧氣的含量，如圖，（1）將紅磷點燃后，伸到集氣瓶中產生的實驗現象是

 

；反應結束后，打開止水夾看到的現象是

 

；此反應的化學表達式為：

 

．
（2）若廣口瓶中的水面上升小于

1

5

，則可能是因為：除①白煙尚未消失就打開止水夾，②紅磷的量不足，還有：③

 

；
（3）該實驗中紅磷需稍過量，目的是

 

；
（4）若將紅磷換成木炭，該實驗能否獲得成功并說明理由：

 

．
（5）已知Mg+O₂

點燃

MgO（固體），Mg+N₂

點燃

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

 

．

Answer 1

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

點燃

五氧化二磷；燃燒的現象是紅磷劇烈燃燒并產生大量白煙，發(fā)白光、放熱；紅磷燃燒消耗了集氣瓶中的氧氣，待反應停止冷卻后，瓶內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入集氣瓶，直到集氣瓶內外氣壓相等時為止，此時進入集氣瓶的水約占集氣瓶體積的

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；
（2）實驗中注意事項有：氣密性良好、紅磷足量、反應充分、冷卻后再打開止水夾；
（3）為了實驗的準確性，為了將集氣瓶中的氧氣全部耗盡，所以應加入過量的紅磷；
（4）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，生成物為固體；
（5）由于鎂能同時與氧氣、氮氣、二氧化碳反應，使瓶內氣壓減少，燒杯中的水進入集氣瓶內的體積遠大于氧氣的體積．因此不能用鎂代替紅磷來測定空氣的組成．

解答：解：（1）紅磷燃燒的現象是紅磷劇烈燃燒并產生大量白煙，發(fā)白光、放熱；紅磷燃燒消耗了集氣瓶中的氧氣，待反應停止冷卻后，瓶內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入集氣瓶，直到集氣瓶內外氣壓相等時為止，此時進入集氣瓶的水約占集氣瓶體積的

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5

；在空氣中燃燒是與空氣中的氧氣反應，反應的文字表達式為磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；
（2）實驗不成功還有可能是氣密性不良好；
（3）加入過量的紅磷是為了將集氣瓶中的氧氣全部耗盡；
（4）木炭在空氣中燃燒生成二氧化碳氣體，因此不能成功
（5）由于鎂能同時與氧氣、氮氣、二氧化碳反應，使瓶內氣壓減少，燒杯中的水進入集氣瓶內的體積遠大于氧氣的體積．因此不能用鎂代替紅磷來測定空氣的組成．
故答案為：
（1）發(fā)出黃光，冒大量的白煙，生成一種白色固體；燒杯中的水進入集氣瓶中，上升了集氣瓶約

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5

體積；P+O₂

點燃

P₂O₅
（2）裝置漏氣
（3）消耗完瓶中的氧氣
（4）不能成功，因為生成了新的氣體CO₂
（5）不能；因為Mg還能與空氣中的氮氣反應

點評：本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，難度稍大．