Question

按如圖1組裝儀器，關閉止水夾，點燃紅磷并迅速伸入集氣瓶中．請回答下列問題：
（1）紅磷燃燒的文字表達式為

紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷

，主要現(xiàn)象為

產(chǎn)生了大量的白煙

．
（2）實驗過程中，燃燒匙內(nèi)盛放的紅磷要過量，目的是：

為了將氧氣充分消耗掉

．
（3）冷卻后，松開止水夾，你觀察到的現(xiàn)象為

燒杯中的水進入廣口瓶中約占其體積的

1

5

；

，由此可粗略證明：空氣中的氧氣約占空氣總體積的

1

5

；

．
（4）瓶內(nèi)剩余的氣體主要是氮氣，由該實驗可得出氮氣

難

（填“易”或“難”）溶于水和

不能

（填“能”或“不能”）與磷反應的結(jié)論．
（5）某校研究性學習小組用鎂條代替紅磷進行實驗，燃燒、冷卻后打開止水夾，進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的70%．
①如圖2中A儀器的名稱是

燒杯

．燃燒、冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶中的原因是：

鎂條燃燒消耗了氧氣，而使瓶內(nèi)壓強小于外界大氣壓

．
②如果鎂條只和空氣中的氧氣反應，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的

21

%．現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積約為
其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中一定有

氮氣和氧氣

．  查閱資料得知鎂條在氮氣中能燃燒，產(chǎn)物為氮化鎂（Mg₃N₂）固體，請寫出這個反應的文字表達式

氮氣+鎂

點燃

氮化鎂

．

Answer 1

分析：（1）紅磷燃燒產(chǎn)生了大量的白煙，生成了五氧化二磷固體，可以據(jù)此解答該題；
（2）為了將氧氣充分消耗掉，應該保證紅磷的量是過量的，可以據(jù)此解答該題；
（3）紅磷燃燒消耗了廣口瓶中的氧氣而使瓶中壓強小于外界大氣壓，而使燒杯中的水進入廣口瓶中約占其體積的五分之一，可以據(jù)此解答該題；
（4）根據(jù)進入水的體積及紅磷的燃燒情況來進行解答；
（5）①直接寫出儀器的名稱；根據(jù)氣體的壓強差進行分析；
②因為空氣中氮氣、氧氣所占的體積分數(shù)是99%，進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有氧氣和氮氣；氮氣和鎂在點燃條件下能生成氮化鎂．

解答：解：（1）紅磷燃燒產(chǎn)生了大量的白煙，生成了五氧化二磷固體，該反應的文字表達式為：紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；
（2）為了將氧氣充分消耗掉，應該保證紅磷的量是過量的；
（3）紅磷燃燒消耗了廣口瓶中的氧氣而使瓶中壓強小于外界大氣壓，所以松開止水夾后燒杯中的水進入廣口瓶中約占其體積的五分之一，說明空氣中的氧氣約占空氣總體積

1

5

；
（4）實驗結(jié)束后水沒有繼續(xù)進入廣口瓶中，說明氮氣難溶于水，而過量的紅磷沒有燃燒，也說明氮氣不能和紅磷反應；
（5）①圖中所給儀器的名稱為燒杯；鎂條燃燒消耗了氧氣，而使瓶內(nèi)壓強小于外界大氣壓，從而使水進入廣口瓶中；
②因為空氣中氮氣、氧氣所占的體積分數(shù)是99%，進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有氧氣和氮氣；氮氣和鎂在點燃條件下能生成氮化鎂，該反應的文字表達式為：氮氣+鎂

點燃

氮化鎂．
故答案為：（1）紅磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；產(chǎn)生了大量的白煙；
（2）為了將氧氣充分消耗掉；
（3）燒杯中的水進入廣口瓶中約占其體積的

1

5

；

1

5

；
（4）難；不能；
（5）①燒杯；鎂條燃燒消耗了氧氣，而使瓶內(nèi)壓強小于外界大氣壓；
②21%；氮氣和氧氣；氮氣+鎂

點燃

氮化鎂．

點評：根據(jù)對空氣組成成分的認識，利用鎂的性質(zhì)及題中資料信息，分析導致實驗中所出現(xiàn)現(xiàn)象的可能性，考查獲得信息解決問題的能力．