Question

19．用來測定空氣成分的方法很多，圖1所示的是用紅磷在空氣中燃燒的測定方法．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總?cè)莘e的$\frac{1}{5}$．
請回答下列問題：
（1）通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．
（2）此實(shí)驗(yàn)還可推知反應(yīng)后剩余氣體的一條物理性質(zhì)是難，一條化學(xué)性質(zhì)是不活潑．
（3）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$\frac{1}{5}$，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是：紅磷的量偏少、裝置漏氣．
（4）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：誤差小、無污染．
（5）若將紅磷換成炭粉，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊瘾@得成功？不能，理由是炭粉燃燒生成了二氧化碳?xì)怏w，瓶內(nèi)壓強(qiáng)無變化．

Answer 1

分析 本題是測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)探究，要把空氣中的氧氣消耗掉，在本實(shí)驗(yàn)中用的是紅磷，磷和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成白色五氧化二磷，因此，產(chǎn)生大量白煙，待紅磷熄滅并冷卻后打開彈簧夾，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$\frac{1}{5}$；因此得出：氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
紅磷燃燒消耗掉氧氣，集氣瓶中剩余的氣體主要是氮?dú)猓�根�?jù)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象可分析氮?dú)獾男再|(zhì)；
要使本實(shí)驗(yàn)成功，必須注意以下幾點(diǎn)：①裝置的氣密性好；②白磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)．圖2裝置設(shè)計(jì)的比較好，操作簡單，并且試管內(nèi)的空氣也不會(huì)逸出來，比較嚴(yán)密，減少了空氣污染物；

解答 解：（1）通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．
（2）此實(shí)驗(yàn)由進(jìn)入的水約為剩余體積的$\frac{1}{5}$沒有再進(jìn)入，可推知剩余氣體的一條物理性質(zhì)是難溶于水，由紅磷的熄滅可推知一條化學(xué)性質(zhì)是不活潑．
（3）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$\frac{1}{5}$，導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是：紅磷的量偏少、裝置漏氣等．
（4）某通過凸透鏡聚光引燃紅磷，不需要打開瓶塞，空氣出不來也進(jìn)不去，測量比較準(zhǔn)確．用酒精燈引燃紅磷，紅磷燃燒生成了五氧化二磷進(jìn)入空氣會(huì)污染空氣，由于磷燃燒放出大量的熱，打開瓶塞時(shí)容易使空氣受熱而逸出．所以實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是：誤差少或無污染．
（5）若將紅磷換成炭粉，該實(shí)驗(yàn)不能獲得成功，理由是 炭粉燃燒生成了二氧化碳?xì)怏w，瓶內(nèi)壓強(qiáng)無變化．
故答案為：（1）氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；（2）難，不活潑；（3）裝置漏氣、紅磷的量不足；
（4）誤差小，無污染；（5）不能，炭粉燃燒生成了二氧化碳?xì)怏w，瓶內(nèi)壓強(qiáng)無變化．

點(diǎn)評 空氣是人類寶貴的自然資源，在中考中占有重要的地位，特別是空氣中氧氣含量的測定，要注意測定原理、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵、現(xiàn)象和結(jié)論等內(nèi)容的考查．