红磷是如何测定空气的组成的？

★红磷在钟罩里燃烧（实验

）

1实验装置：钟罩、橡皮塞、燃烧匙、水槽、红磷。

2实验步骤：取下橡皮塞，将钟罩放入盛水的水槽中，以水面为基准线，将钟罩水面以上的容积分为5等分。在燃烧匙内盛过量红磷，用酒精灯点燃后，立即插入钟罩内，同时塞紧橡皮塞，观察红磷燃烧和水面变化的情况。

3结论：在上述实验中，我们观察到红磷燃烧时产生大量白烟（固体），同时钟罩里的水面逐渐上升。等燃烧停止，白烟消失后，钟罩内水面上升了约1|5体积。

4为什么要用红磷去燃烧？——因为：红磷燃烧时只消耗了空气中的某一种气体（即氧气）。

5空气的组成：按体积分数计算，大约是—氮气78%

、氧气21%

、稀有气体094%

、二氧化碳003%

、其他气体和杂质003%

你要明确红磷是干什么的以及这个实验的原理想要测定空气中含氧气的多少就可以利用瓶内气体的减少压强减小从而外界大气压把水压到了压强小与外界大气压的瓶内压了多少水也就是气体内部气压比外界大气压低多少即是气体减小了多少气体为什么减少呢红磷燃烧需要消耗氧气如果不是过量的红磷怎么能把氧气消耗完呢？消耗不完氧气怎么能知道究竟空气中含氧气的百分数呢水倒吸后只需看看水减少的占原来的多少就可以知道在这个瓶内氧气占空气得多少了

还有需要注意的地方：一在实验过程中，若所测空气中氧气得体积分数小于五分之一，（你要这样考虑，体积分数小也就是说瓶内倒吸水少，而瓶内倒吸水的原因是气压差，所以一定是气体减少的少）原因可能有以下几种：1装置气密性不好，再冷却过程中有外界的空气进入瓶中。2红磷量不足，氧气没有完全消耗。3试验没有等到装置冷却至室温就打开止水夹，由于瓶内气体温度偏高，气压偏大，会导致测量结果小。4燃烧时插入集气瓶过浅，使瓶中气流对流受到影响，瓶中氧气完全耗尽前，燃烧就已停止，导致测量结果小。5标志集气瓶的五等分不明确，最下部的五分之一体积偏大，进入瓶中的水的体积自然就少。这五个分别从空气有进入、气温高瓶内气压偏大、是否消耗完氧气、空气对流燃烧停止、体积标志问题。

如果氧气体积分数大于五分之一，即瓶内气压过低，气体过少。原因可能是点燃红磷后燃烧匙深入瓶内集气瓶后的操作过于缓慢，导致瓶口附近的气体因受热膨胀而溢出集气瓶，实质等于瓶中空气质量的减少，气压减少，水倒吸得多了。

不是水的压强和失去的氧气的压强相等,而是由于密度越大,气体的压强越大氧气被消耗了,那么这内部的气体总的质量减少了,相对的所形成的气压就减小了,也就是小于外部气压为了使内外达到平衡,则内部气压需增加,怎么办呢就是减小体积,水就是由于这个压力差被压入的,当水侵占的体积达到内部所剩的气体密度达到与外界的一致时,即气压相等,水就不会再进入了原理就是这样的,明白了吗

二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。仿照这个历史上著名实验的原理，我们可以用图1所示装置来测定空气中氧气的含量。

提出问题用红磷燃烧的方法为什么测出的氧气含量远低于21%？

分析讨论（1）实验装置漏气；（2） ▲ ，导致装置内氧气有剩余；（3）……

实验与交流在老师的指导下，同学们查阅了白磷、红磷等物质燃烧需要的最低含氧量如下：

资料1：

可燃物名称

红磷

白磷

蜡烛

最低含氧量/%

80

40

160

甲、乙、丙三个小组分别用上述过量红磷、白磷、蜡烛三种物质进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后的氧气浓度分别为885%、321%、167%，数据与表中的理论值基本一致。其中蜡烛燃烧后用测一氧化碳浓度传感器测算一氧化碳浓度约为2%。

资料2：蜡烛或者木炭在密闭的集气瓶中燃烧，氧气浓度会不断变小，会有一氧化碳气体生成。常温下一氧化碳难溶于水，且不与澄清石灰水反应。根据以上信息回答下列问题：

（1）白磷和红磷相比，使用白磷能使结果更准确，其原因是 ▲ 。

（2）请写出红磷燃烧的化学方程式 ▲ ，该反应属于 ▲ 反应（填一种基本反应类型）；有同学提议选用木炭替代红磷做实验，在集气瓶底部预先放少量澄清石灰水吸收生成的二氧化碳气体，小华觉得不可行，其主要原因是 ▲ 。

（3）兴趣小组用白磷代替红磷进行实验，已知化学反应前后元素种类和质量都不发生改变，若该实验中消耗的氧气质量为08克，则理论上生成的五氧化二磷的质量为 ▲ 。

实验拓展某校研究性学习小组用右图装置进行镁条在空气中燃烧的实验。燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%。

（4）实验过程中，若弹簧夹未夹紧，则进入集气瓶中的水会 ▲ （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

（5）如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的__ _▲__，现进入集气瓶中水的体积约为其容积的 70%，根据空气的组成可推出减少的气体中还一定有氮气，其理由是 ___▲__ __。

提出问题氮气是怎样减少的呢？

作出假设氮气是与镁条反应而减少的。

查阅资料

①镁条在空气中燃烧时，不仅与空气中的氧气反应生成氧化镁，还能与氮气反应生成氮化镁（氮化镁中氮元素的化合价为-3价），请写出镁条与氮气反应的化学方程式 _▲ ；

②镁条除了能与氮气反应，还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁，请你写出该反应的化学方程式 ▲

验证实验用坩埚钳夹持镁条，点燃后迅速伸入盛有氮气的集气瓶中，镁条燃烧，发出暗红色火焰，生成淡**粉末，并放出大量的热。

得出结论镁条能在氮气中燃烧生成固体氮化镁。

实验反思通过以上实验探究，我们可以知道用于测定空气中氧气含量所选用的药品，应符合的条件是