Question

19．按如圖組裝儀器，關閉止水夾，通電使紅磷燃燒．請回答下列問題：
（1）燃燒時現象紅磷繼續燃燒，發出黃光，產生白煙
（2）冷卻打開止水夾后燒杯里的水倒吸到集氣瓶內（或燒杯的水面下降），集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$
（3）紅磷熄滅后，集氣瓶內剩下的氣體主要是氮氣，該氣體不支持
（填“支持”或“不支持”）燃燒．
（4）實驗后發現氣體減少的體積小于$\frac{1}{5}$，請你幫助這位同學找出可能造成這樣
結果的原因：紅磷的量不足．（寫一種）
（5）該反應的符號表達式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（6）如將紅磷換成鎂粉，該實驗能否成功？原因否，因為鎂也能與空氣中的氮氣反應．

Answer 1

分析 本題是用紅磷測定空氣中氧氣的含量，本探究實驗一般要注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②所用藥品紅磷的量，必須是足量；③讀數時一定要冷卻到原溫度；④生成物的狀態一般要求是固態等．紅磷與空氣中的氧氣反應生成五氧化二磷，燃燒的現象是：產生黃白色火焰，產生大量白煙，放出熱量．剩余的氣體主要是氮氣，可以得出氮氣的一些性質：無色無味的氣體，難溶于水，即不能燃燒也不能支持燃燒等．

解答 解：（1）紅磷燃燒的現象是：產生黃白色火焰，產生大量白煙，放出熱量．故答案為：紅磷繼續燃燒，發出黃光，產生白煙；
（2）因為氧氣約占空氣體積的五分之一，故可觀察到的現象是水進入到集氣瓶中，體積約占集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$．故填：燒杯里的水倒吸到集氣瓶內（或燒杯的水面下降），集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$；
（3）紅磷熄滅后，集氣瓶內剩下的氣體主要是氮氣，該氣體不能支持紅磷的燃燒；故答案為：氮氣；不支持．
（4）空氣中氧氣含量的測定，對實驗的成敗注意事項為：要保證藥品過量，要保證裝置的氣密性良好，同時一定要等到溫度恢復到室溫再打開止水夾讓外界液體進入裝置內．所以在分析造成裝置造成結果小于$\frac{1}{5}$時，要考慮藥品的量可能不足造成沒有將氧氣完全消耗，同時要考慮同時一定要等到溫度恢復到室溫再打開止水夾，還要考慮裝置在藥品的足夠的情況下因為氣密性不好，導致液體不能等體積進入而引起結果偏低．故填：紅磷的量不足（其他合理答案也可）；
（5）磷與氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷；故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（6）鎂粉不但能與空氣中的氧氣反應，也能與空氣中的氮氣反應，所以不能用鎂粉來代替紅磷，故填：否，因為鎂也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．