Question

10．用來測定空氣成分的方法很多，圖1所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒來測定氧氣在空氣中含量的方法．實(shí)驗(yàn)過程是：
第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，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中原空氣總體積的1/5．
請回答下列問題：

（1）上面的實(shí)驗(yàn)同時證明了氮?dú)庥胁豢扇�、不助燃、比較穩(wěn)定 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集氣瓶中原空氣總體積的1/5，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是（寫一條，下同）紅磷量不足；若進(jìn)入集氣瓶中水的體積超過集氣瓶中原空氣總體積的1/5你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是實(shí)驗(yàn)前未將橡膠管夾緊，使瓶內(nèi)的部分氧氣和其它氣體在紅磷燃燒時排出．
（3）某同學(xué)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（如圖2所示 ），你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是：不需酒精燈點(diǎn)燃紅磷，節(jié)約能源．
（4）寫出紅磷燃燒的文字表達(dá)式（或化學(xué)方程式）：磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．
（5）上述實(shí)驗(yàn)中的紅磷不能用木炭或硫代替，原因是：木炭和硫燃燒生成的CO₂、SO₂與消耗的氧氣的體積相等，木炭和硫燃燒前后集氣瓶內(nèi)的壓強(qiáng)不變．

Answer 1

分析 只有熟悉用紅磷測定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，才能正確解答本題．

解答 解：（1）上面的實(shí)驗(yàn)同時證明了氮?dú)庥胁豢扇肌⒉恢�燃、比較穩(wěn)定的化學(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集氣瓶中原空氣總體積的$\frac{1}{5}$，導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是：紅磷量不足、裝置氣密性不好、未冷卻到室溫就打開止水夾、紅磷中含有能燃燒生成其他氣體的雜質(zhì)．實(shí)驗(yàn)前未將橡膠管夾緊，會使瓶內(nèi)的部分氧氣和其它氣體在紅磷燃燒時排出，等裝置冷卻后，使瓶內(nèi)的氣壓變得更小，從而使進(jìn)入瓶內(nèi)水的體積超過瓶內(nèi)氣體體積的$\frac{1}{5}$，
（3）某同學(xué)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（如圖2所示），改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是：不需酒精燈點(diǎn)燃紅磷，節(jié)約能源（或不需打開瓶塞點(diǎn)燃紅磷造成裝置漏氣，實(shí)驗(yàn)誤差�。�．
（4）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$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．
（5）上述實(shí)驗(yàn)中的紅磷不能用木炭或硫代替，原因是：木炭和硫燃燒生成的CO₂、SO₂與消耗的氧氣的體積相等，木炭和硫燃燒前后集氣瓶內(nèi)的壓強(qiáng)不變．
故答案為：
（1）不可燃、不助燃、比較穩(wěn)定；
（2）紅磷量不足、裝置氣密性不好、未冷卻到室溫就打開止水夾、紅磷中含有能燃燒生成其他氣體的雜質(zhì)；實(shí)驗(yàn)前未將橡膠管夾緊，使瓶內(nèi)的部分氧氣和其它氣體在紅磷燃燒時排出；
（3）不需酒精燈點(diǎn)燃紅磷，節(jié)約能源（或不需打開瓶塞點(diǎn)燃紅磷造成裝置漏氣，實(shí)驗(yàn)誤差小）
（4）磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷
（5）木炭和硫燃燒生成的CO₂、SO₂與消耗的氧氣的體積相等，木炭和硫燃燒前后集氣瓶內(nèi)的壓強(qiáng)不變．

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