Question

用來(lái)測(cè)定空氣成分的方法很多，圖一所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒的測(cè)定方法．實(shí)驗(yàn)過(guò)程是：
第一步：將集氣瓶中裝有空氣部分的容積分為五等份，并做好標(biāo)記．
第二步：點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊．
第三步：待紅磷熄滅并冷卻后，打開(kāi)彈簧夾，發(fā)現(xiàn)水被吸入集氣瓶中，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的

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5

．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）請(qǐng)寫出發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)文字表達(dá)式：

 

，此反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為

 

反應(yīng)；上面的實(shí)驗(yàn)同時(shí)證明了氮?dú)庥?div id="vzpnh3t" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

的化學(xué)性質(zhì)．
（2）實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的

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，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是

 

；
（3）某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（如圖二所示），你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是：

 

．
（4）裝置燃燒匙中若改放點(diǎn)燃的木炭，可以得到氧氣約占空氣體積

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的結(jié)論嗎？為什么？

 

，

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：空氣組成的測(cè)定,反應(yīng)類型的判定,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）根據(jù)磷與氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，結(jié)合化學(xué)方程式的書寫進(jìn)行分析；根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成后紅磷有剩余，而瓶?jī)?nèi)剩余的氣體主要為氮?dú)�，由此可推斷得到氮�(dú)獠荒苋紵�、也不支持燃燒的化學(xué)性質(zhì)；
（2）實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的五分之一，說(shuō)明瓶?jī)?nèi)氣體減少量不足五分之一，分析其原因主要為氧氣未完全消耗或是冷卻過(guò)程中空氣進(jìn)入瓶中所導(dǎo)致的結(jié)果，據(jù)此對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析；
（3）對(duì)比改進(jìn)行前后的兩種探究裝置，可發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后不需要點(diǎn)燃紅磷后再將燃燒匙伸入瓶中，可很好地避免因裝置漏氣而對(duì)結(jié)果帶來(lái)的偏差；
（4）根據(jù)炭燃燒生成的CO₂與消耗的氧氣的體積相等，木炭燃燒前后集氣瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)不變

解答：解：
（1）磷與氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：磷+氧氣

點(diǎn)燃

五氧化二磷．符合“多變一”，屬于化合反應(yīng)；若氮?dú)饽苋紵�或能支持燃燒，則最終剩余氣體不會(huì)是氮?dú)饣蚴Ｓ嗟獨(dú)獾捏w積會(huì)減小，而實(shí)驗(yàn)完成后剩余紅磷而空氣中氮?dú)獾牧恳矝](méi)有減少，說(shuō)明紅磷不能在氮?dú)庵欣^續(xù)燃燒，可判斷氮?dú)獠荒苋紵�、也不支持燃燒�?br />（2）如果實(shí)驗(yàn)中因紅磷量不足而氧氣沒(méi)有完全消耗或因裝置漏氣而在冷卻過(guò)程中進(jìn)入少量空氣或未冷卻至室溫而打開(kāi)彈簧夾等，都可能出現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的五分之一的結(jié)果；
（3）改進(jìn)后的裝置直接通過(guò)聚太陽(yáng)光而引燃磷，避免了再次打開(kāi)瓶塞而保持裝置始終密封，減少了操作中人為因素所造成的偏差，可得到更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
（4）上述實(shí)驗(yàn)中的紅磷不能用木炭代替，原因是：木炭燃燒生成的CO₂與消耗的氧氣的體積相等，木炭燃燒前后集氣瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)不變．
答案：
（1）磷+氧氣

點(diǎn)燃

五氧化二磷   化合    不能燃燒、也不支持燃燒
（2）裝置漏氣
（3）裝置始終密閉，空氣沒(méi)有逸出，實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確
（4）不能   木炭燃燒生成的CO₂與消耗的氧氣的體積相等，木炭燃燒前后集氣瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)不變

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查用紅磷測(cè)定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，難度稍大．