中考化学最爱考的红磷燃烧实验易错点+经典例题!熟记这些,考试稳操胜券!

进入初三之后，中考升学的问题将面对面的呈现到学生眼前，因此，每一个学生都希望自己有着更充足的准备、领先他人一步进入初三。想要领先他人一步进，那就得利用好暑假，对之前所学的进行复习总结，对即将要学习的进行有计划的预习学习。今天，王老师和大家分享的是

一、实验原理与目的

1、实验目的：测定空气中氧气的体积分数。

2、实验原理：利用红磷在密闭容器中燃烧，消耗空气中的氧气，生成五氧化二磷固体，使容器内压强减小。冷却至室温后，打开弹簧夹，在大气压作用下，水被压入集气瓶，进入水的体积即为消耗氧气的体积。

3、化学方程式：4P + 5O₂2P₂O₅

二、实验装置与药品

1、主要仪器：集气瓶、燃烧匙、导管、烧杯、弹簧夹、酒精灯。

2、药品选择：

①必须使用红磷的原因：红磷能在空气中燃烧，且只与氧气反应，生成物是固体。

②不能用木炭、硫代替：因为它们燃烧会生成气体（二氧化碳、二氧化硫），瓶内压强变化不明显，水无法倒流。

③不能用铁丝代替：铁丝在空气中不能燃烧。

④不能用镁条代替：镁条不仅与氧气反应，还能与氮气、二氧化碳反应，导致结果偏大。

3、红磷用量：必须过量（或足量），以确保集气瓶内的氧气被完全消耗。

4、集气瓶内预先放少量水的作用：

①吸收反应生成的白烟（五氧化二磷），防止污染空气。

②吸收热量，有利于装置冷却。

三、实验步骤

1、连接装置，检查装置的气密性。（这是实验成功的第一步，若漏气会导致结果偏小）

2、在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份，做好标记。

3、用弹簧夹夹紧胶皮管。

4、在燃烧匙内装入足量的红磷，点燃后迅速伸入集气瓶中，并立即塞紧橡胶塞。（防止瓶内气体受热膨胀逸出，导致结果偏大）

5、待红磷熄灭，装置冷却至室温后，再打开弹簧夹。（防止因温度过高，压强偏大，导致结果偏小）

四、实验现象

1、红磷燃烧时：产生大量白烟，放出热量。（注意是“烟”不是“雾”）

2、冷却后打开弹簧夹：烧杯中的水沿导管流入集气瓶，液面上升至约1/5刻度处。

五、实验结论

1、空气中氧气约占空气总体积的1/5。

2、通过实验可推知，剩余气体（主要是氮气）的性质：

物理性质：难溶于水。

化学性质：不能燃烧，也不支持燃烧。

六、误差分析（高频考点）

1、测定结果偏小（小于1/5）的原因：

①红磷量不足，未能将氧气耗尽。

②装置漏气，冷却过程中外界空气进入瓶内。

③未冷却至室温就打开弹簧夹，瓶内气体温度偏高，压强偏大。

④导管内事先未注满水，导致进入的水有一部分填充导管。

2、测定结果偏大（大于1/5）的原因：

①弹簧夹未夹紧，红磷燃烧时瓶内气体受热膨胀，沿导管逸出。

②点燃红磷后伸入集气瓶过慢，导致瓶内部分空气受热逸出。

七、实验改进

1、改进思路：使装置始终密闭，减少误差，更加环保。

2、常见改进：使用电热丝引燃红磷，或使用白磷（着火点低，40℃即可燃烧）代替红磷。

八、经典例题

1、某实验小组用如图所示装置测定空气中氧气的含量。

(1)该实验中红磷燃烧的文字表达式为：磷+ 氧气五氧化二磷。

(2)该实验的原理是利用红磷燃烧消耗左边集气瓶内的氧气，温度降回室温时，瓶内气压减小（填“减小”或“增大”），打开止水夹，在大气压的作用下，倒流到集气瓶中的水的体积等于消耗的氧气的体积。

(3)根据此实验，可以推导出氮气具有的化学性质是不能燃烧、不能支持燃烧。

(4)镁条能在氧气、氮气、二氧化碳等气体中燃烧，若用镁条代替红磷测定空气中氧气含量，燃烧后，冷却到室温打开止水夹，集气瓶中液面位置在高于（填“高于”或“低于”或“等于”）“1”刻度处，判断能否用镁条替换红磷做此实验不能（填“能”或“不能”）。

2、某化学兴趣小组利用图1装置进行“测定空气里氧气含量”的实验(实验前集气瓶中预先留有少量的水)

(1)图1实验中实验的现象是：红磷燃烧产生大量白烟，放出热量，待装置冷战至室温，打开止水夹，水进入集气瓶且约占集气瓶内空气的五分之一。

(2)进行图1装置实验时会引起实验误差，在红磷取足量的前提下，请按情况分析在操作层面造成误差的原因：

①小于五分之一的原因：装置漏气或装置没有冷却至室温就打开止水夹。

②大于五分之一的原因：燃烧匙伸入集气瓶中时太慢或红磷燃烧过程中止水夹夹得不紧。

(3)当空气中的氧气降低到一定数值后燃烧即停止，小李认为用燃烧法测定空气中氧气体积分数的缺点是无法耗尽氧气，故改用铜在氧气中加热生成氧化铜的方法来替代(装置如图)。

查阅资料可知：铜是一种红色固体，铜和氧气反应后的产物氧化铜为一种黑色固体。

请分析：

①如图所示装置中，在实验前密闭装置内空气的总体积为：V₁+V₂+V₃。

②相较于图1的装置和原理，从装置的角度分析该装置的一条优点装置始终密闭，可以减少污染，使实验结果更准确等。

3、空气是人类宝贵的自然资源。某小组对空气的成分进行了项目式学习。

【活动一】认识空气

(1)下列有关空气成分的说法正确的是ABD。(填字母)

A．稀有气体可用于制作霓虹灯B．氮气充入食品包装中可以防腐

C．氧气可用作火箭发射的燃料D．空气中的氧气主要来源于植物的光合作用

【活动二】测定空气里氧气的含量，小组同学利用图1所示装置进行实验。

(2)图1装置进行该实验时，红磷需足量的目的是最大程度消耗集气瓶中的氧气（或尽量耗尽氧气），集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹，水能倒吸入集气瓶的原因是集气瓶内气压小于外界大气压，烧杯内水被压入集气瓶中。

【活动三】拓展探究空气里氧气的含量

小组同学在老师的指导下设计了图2所示装置来探究磷在空气中的燃烧及氧气含量的变化情况。

【提出问题】足量红磷在密闭的瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？

【褙想假设】猜想一：有O2剩余： 猜想二：无O2剩余

【实验验证】该小组同学按图2组装好实验装置，利用凸透镜聚光照射燃烧匙中的红磷(足量)，一段时间后，红磷燃烧，待熄灭冷却至原来温度后，将装有足量白磷(着火点为40℃)的燃烧匙提出水面，再次用凸透镜聚光照射，白磷居然也很快被点燃。

【实验结论】根据上述实验，足量红磷熄灭后，得出结论如下：

(3)猜想一正确。根据此结论，用“燃磷法测定空气中氧气含量”时，选择白磷(填“红磷”或“白磷”)更合适，理由是白磷可以将氧气消耗的更充分。

【活动四】深度探究

(4)图3是该小组同学从开始实验到最后装置冷却至室温后整个实验过程中，用传感器测得的图2中容器内氧气含量变化的曲线图。结合图3分析：

①图3中，AB段和BC段分别是红磷发生缓慢氧化、红磷燃烧时瓶中氧气浓度的变化，白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线是DE(填“CD”、“DE”)段。

②根据实验及氧气浓度变化曲线判断，下列说法正确的是AB。

A.足量的白磷燃烧也不能将瓶中氧气完全消耗尽

B.氧气的浓度不充足，即使可燃物满足了其他燃烧条件，也可能不会燃烧

③结合你的学习经验，若要寻找红磷或白磷的替代物，用图1或图2装置测定空气里氧气的含量，该替代物应满足的条件是产物为固体或在空气中可以燃烧(写一点即可)。