Question

【題目】（9分）某化學興趣小組對測定空氣成分的方法進行探究。

圖1所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒來測定氧氣在空氣中的含量。

（1）紅磷燃燒的文字表達式

（2）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到集氣瓶中原空氣總體積的1/5，你認為導致這一結果的原因可能是 （寫一條）。

（3）你認為該方法的優點是： 。

圖2所示的是小惠用鎂條在空氣中燃燒來測定氧氣在空氣中的含量。

（4）實驗完畢后進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70%。小陽認為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 %，根據空氣的組成可推出減少的氣體中有 。

（5）小雨用碳完成上述實驗，發現沒有水進入集氣瓶，其原因是 。

（6）通過以上探究，你認為燃燒法測定氧氣在空氣中含量時所選物質必須 、 。

Answer 1

【答案】(1) 磷+氧氣五氧化二磷 (2) 紅磷量不足等

(3) 環保、氣密性好等 (4) 21 N2

(5) 碳燃燒生成氣體，無法產生壓強差

(6) 只能與空氣中的氧氣發生反應 產物不能為氣體

【解析】

試題分析：（1）紅磷燃燒生成五氧化二磷，文字表達式為：磷+氧氣五氧化二磷；

（2）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到集氣瓶中原空氣總體積的1/5，導致這一結果的原因可能是：紅磷量不足、裝置氣密性不好、未冷卻到室溫就打開止水夾、紅磷中含有能燃燒生成其他氣體的雜質等；

（3）通過對比裝置可知改進后的優點是：裝置始終密閉，空氣沒有逸出，實驗結果準確（或不需酒精燈點燃紅磷，節約能源）；

（4）空氣中氧氣的含量約占總體積的21%，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%，而實驗完畢后進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70%，這就說明鎂條還與空氣的主要成分氮氣發生了反應，所以減少的氣體中有N2；

（5）木炭燃燒生成的CO2與消耗的氧氣的體積相等，燃燒后集氣瓶與外界形成沒有壓強差，因此水不可能沿導管進入集氣瓶；

（6）本實驗的原理是借助對空氣中氧氣的消耗引起裝置內壓強的減小，從而使外界便于測定體積的液體進入裝置內，為了保證結果的精確，加入的物質需要滿足只能和空氣中的氧氣反應，生成的產物不能使氣體。