Question

如圖是一個瓶口密封而無瓶底的瓶子，一半浸沒在水中．某化學興趣小組的同學用該裝置進行實驗，他們在紅磷燃燒前先記下水進入瓶內的刻度，再把紅磷點燃后在瓶內燃燒，燃燒完畢，溫度降到原溫度后，再記錄此時瓶內水的刻度．請問：
（1）這些同學的實驗目的是

探究空氣中氧氣的體積含量

；
（2）紅磷燃燒的化學方程式是

4P+50₂

點燃  .

2P₂0₅

；
（3）本實驗除了得出空氣中氧氣約占

1

5

體積外，還可以得出有關氮氣的哪些性質？物理性質（一條）

難溶于水

，化學性質（一條）

不和氧氣反應，不支持燃燒等

；
（4）如何證明生成的白色固體溶于水后呈酸性？

取樣后滴加紫色石蕊試液

；
（5）本實驗中，紅磷的量為什么要過量？

紅磷過量才能將空氣中的氧氣消耗完全，測出的氧氣體積才更接近空氣中氧氣的實際體積

；
（6）本實驗

不能

（能、不能）用硫來替代紅磷來測定空氣中氧氣的體積含量？

Answer 1

分析：（1）由圖示可知，本實驗是探究空氣中氧氣的含量；
（2）根據反應物、生成物、反應的條件等書寫化學方程式；
（3）對比氧氣和環境來具體分析氮氣的性質；
（4）可用酸堿指示劑或pH試紙測酸堿性；
（5）由需要消耗盡裝置內氧氣分析；
（6）考慮消耗氧氣后不能生成氣體．

解答：解：（1）由圖示可知，本實驗是探究空氣中氧氣的體積含量；
（2）磷與氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，4P+50₂

點燃  .

2P₂0₅；
（3）氮氣的性質的歸納，要從本實驗的實際來進行，不要脫離題目去回答和分析．實驗中當裝置內進入水以后，氮氣依然能夠存在這就說明氮氣是難溶于水的也不和水反應．另外在紅磷和氧氣反應的過程中，氮氣沒有被消耗，所以氮氣不和氧氣、紅磷反應，可以概括為性質穩定，當然也可以分開敘述，就是不和氧氣反應，不支持燃燒等；
（4）對P₂O₅的水溶液的酸性的測定，因為是關注酸堿性，所以可以直接想到的辦法就是用酸堿指示劑，所以可以取樣后滴加紫色石蕊試液．當然也可以用pH試紙來測定pH的方式來完成，當pH＜7時，溶液自然就是酸性的．所以方法并不唯一；
（5）由于實驗的原理是通過可燃物紅磷來消耗裝置內的氧氣，通過最終液體的進入來測定氧氣含量，所以要保證氧氣的最大限度的消耗，這就需要加入相對過量的紅磷．注意在回答時語言要精確，表述要到位．是使裝置內的氧氣完全消耗，而不要答成是藥品被完全消耗，因為紅磷本身也是藥品．
（6）用硫代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，實驗失敗的原因是硫燃燒雖消耗了氧氣，但產生了新的二氧化硫氣體，致使集氣瓶內氣體壓強沒有明顯變化．
故答案為：（1）探究空氣中氧氣的體積含量；
（2）4P+50₂

點燃  .

2P₂0₅；
（3）難溶于水；不和氧氣反應，不支持燃燒等；
（4）取樣后滴加紫色石蕊試液；
（5）紅磷過量才能將空氣中的氧氣消耗完全，測出的氧氣體積才更接近空氣中氧氣的實際體積；
（6）不能．

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．