Question

用來測定空氣成分的方法有很多，課本上就是用紅磷在空氣中燃燒的測定方法．實驗過程有：
①點燃燃燒匙內的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊；
②將集氣瓶容積劃分五份，并做好標記，
③待冷卻至室溫后，打開彈簧夾，觀察現象．
試回答以下問題：
（1）將實驗過程正確排序：

②①③

．
（2）整個實驗過程中，看見的現象主要有：

產生大量的白煙；

；

待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，水順著導管流入集氣瓶，且水的體積占集氣瓶總容積的

1

5

．
（3）寫出紅磷燃燒的化學反應式

4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅

．
（4）此實驗成功的關鍵有：
①紅磷要足量
②導管內要注滿水
③要冷卻到室溫后再打開彈簧夾，
還有最關鍵的一點是

要保證實驗裝置密封

（5）有人認為預先在集氣瓶中裝入一定量的水更好，這樣做的目的是

防止燃燒生成的高溫固體炸裂集氣瓶

（6）還有人認為可以用如圖所示裝置來測定．在一個具有刻度和可以左右滑動的玻璃容器里放一粒白磷（適量）（白磷燃燒所需最低溫度為40℃），將玻璃容器固定好，放在盛有80℃熱水的燒杯上．如圖所示，試回答：
①實驗一開始，可以看見活塞向

右

（填“左”還是“右”）移動，原因是

裝置內的氣體受熱體積會膨脹

②實驗結束并恢復到常溫后，活塞應該停在刻度

4

處．
（7）兩個實驗均可得出的重要結論是

空氣中氧氣約占空氣體積的

1

5

．

Answer 1

分析：（1）根據紅磷在空氣中燃燒的測定空氣中氧氣的步驟分析；
（2）根據紅磷燃燒的現象回答前一空；根據測定空氣中氧氣含量的原理，以及待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，水順著導管流入集氣瓶，且水的體積占集氣瓶總容積

1

5

的現象判斷并回答．空氣中氧氣約占空氣體積的

1

5

（3）根據磷的化學性質書寫方程式．
（4）根據實驗的注意事項分析．
（5）利用水的隔熱吸熱作用．
（6）根據紅磷的燃燒、氣體的體積與溫度的關系、空氣中氧氣的體積分數分析實驗的現象．
（7）根據紅磷燃燒消耗的氧氣體積，分析空氣中氧氣的體積含量．

解答：解：（1）正確順序為：②將集氣瓶容積劃分五份，并做好標記；①點燃燃燒匙內的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊；③待冷卻至室溫后，打開彈簧夾，觀察現象；故為：②①③
（2）紅磷在空氣中燃燒的現象是：發出黃白色火焰，放出大量的熱，產生大量的白煙；測定空氣中氧氣含量的原理是利用磷燃燒只消耗氧氣，且不生成新氣體，由于氧氣被消耗，瓶內氣壓減小，水倒吸入瓶內，進入水的體積即為空氣中氧氣的體積，待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，水順著導管流入集氣瓶，且水的體積占集氣瓶總容積的

1

5

，所以結論是：氧氣約占空氣體積的

1

5

．
（3）紅磷與氧氣在點燃的條件下反應，生成五氧化二磷，方程式為：4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅．
（4）要保證實驗成功要注意：①紅磷要足量②導管內要注滿水③要冷卻到室溫后再打開彈簧夾④要保證實驗裝置密封等．
（5）水比熱容較大，可以吸收熱量，預先在集氣瓶中裝入一定量的水可以防止燃燒生成的高溫固體炸裂集氣瓶．
（6）紅磷燃燒，產生濃厚的白煙，放出大量的熱，裝置內的氣體受熱體積會膨脹，所以活塞向右滑動．反應結束后，隨著溫度的降低，最終完全恢復至室溫后，氣體的體積慢慢收縮，活塞向左滑動．由于氧氣被消耗掉，氧氣約占空氣體積的

1

5

，故裝置冷卻后活塞左移的

1

5

到達處4處．所以，活塞最終停在刻度“4”處；
（7）據此可得出的結論是：空氣中氧氣約占空氣體積的

1

5

．
故答案為：（1）②①③
（2）產生大量的白煙；待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，水順著導管流入集氣瓶，且水的體積占集氣瓶總容積的

1

5

（3）4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅
（4）要保證實驗裝置密封
（5）防止燃燒生成的高溫固體炸裂集氣瓶
（6）右；裝置內的氣體受熱體積會膨脹；4
（7）空氣中氧氣約占空氣體積的

1

5

點評：空氣是人類寶貴的自然資源，在中考中占有重要的地位，特別是空氣中氧氣含量的測定，要注意測定原理、實驗關鍵、現象和結論等內容的考查．