Question

7．小明想探究空气中氧气的含量，做了如下实验，装置图如图所示．先在集气瓶里加入少量水，再把剩余的容积用记号分成五等分．实验时点燃放在燃烧匙中的红磷，立即塞上橡皮塞．待燃烧完毕冷却后，打开导管上的止水夹．试回答下列问题：
（1）红磷燃烧时可观察到的现象是发出黄光，产生浓厚的白烟，放出热量，反应的化学方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅，待燃烧停止并冷却到室温后，打开止水夹时可看到的现象是水倒流入集气瓶约$\frac{1}{5}$体积．
（2）由此得出的结论是空气中氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$．
（3）燃烧后，集气瓶中剩余的气体主要是氮气．结合本实验推测氮气的一条化学性质是不燃烧也不支持燃烧．
（4）在上述实验中，能否用细铁丝来代替红磷进行同样的实验？不能原因是铁丝在空气中不能燃烧．

Answer 1

分析 （1）根据红磷燃烧消耗了瓶内的氧气，瓶内压强减小分析现象及原因；
（2）根据空气中氧气的含量分析回答；
（3）根据实验的现象分析氮气的性质；
（4）根据铁的性质分析能否用细铁丝来代替红磷进行同样的实验．

解答 解：（1）红磷燃烧发出黄光，产生浓厚的白烟，放出热量；磷和氧气点燃产生五氧化二磷，反应的方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；由于红磷燃烧消耗了氧气，使瓶内压强减小．所以，打开止水夹看到的现象是：有水流入集气瓶中，约占原瓶空气体积的$\frac{1}{5}$．
（2）由进入瓶内的水约占瓶内空气的$\frac{1}{5}$，得出的结论是：空气中氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$．
（3）燃烧后，集气瓶中剩余的气体主要是氮气，由红磷熄灭说明了该气体的一条化学性质是不支持燃烧等．
（4）由于铁在空气中不能燃烧．在上述实验中不能用细铁丝来代替红磷进行同样的实验．
故答案为：（1）发出黄光，产生浓厚的白烟，放出热量；4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；水倒流入集气瓶约1/5体积
（2）空气中氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$；
（3）氮气； 不燃烧也不支持燃烧；
（4）不能；  铁丝在空气中不能燃烧．

点评 本题主要考查了测定空气中氧气含量实验的有关知识和学生根据实验现象逻辑推理的能力，难度不大，熟练运用用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项是解题的关键．