Question

18．測定空氣成分的方法有很多，圖Ⅰ所示是用紅磷在空氣中燃燒的測定方法．

【查閱資料】紅磷燃燒的產(chǎn)物五氧化二磷是白色固體，會刺激人體呼吸道，能與空氣中水蒸氣反應(yīng)，生成有毒的偏磷酸（HPO₃）．
【實驗過程】
第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標記．
第二步：點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，迅速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，進入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的$\frac{1}{5}$．
請完成下列問題：
（1）紅磷在集氣瓶中發(fā)生反應(yīng)的文字表達為紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；該實驗中紅磷應(yīng)稍過量，目的是完全除去集氣瓶中的氧氣；
（2）若將紅磷換成木炭，該實驗?zāi)芊瘾@得成功？寫出理由．不能，木炭燃燒生成了二氧化碳氣體，瓶內(nèi)壓強沒有變化；
（3）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的$\frac{1}{5}$，可能的原因是：紅磷的量不足、裝置漏氣；
（4）由本實驗還可以推知N₂的哪些性質(zhì)？試寫出其中一種氮氣難溶于水、不活潑；
（5）某同學(xué)對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖Ⅱ所示），你認為改進后的優(yōu)點是：誤差小、無污染．

Answer 1

分析 只有熟悉用紅磷測定空氣里氧氣含量的實驗?zāi)康�、原理、步驟、現(xiàn)象、結(jié)論、注意事項等，就能正確解答本題．

解答 解：（1）紅磷在集氣瓶中發(fā)生反應(yīng)生成了五氧化二磷，反應(yīng)的文字表達為：紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；該實驗中紅磷應(yīng)稍過量，目的是：完全除去集氣瓶中的氧氣；
（2）若將紅磷換成木炭，該實驗不能獲得成功，理由是：木炭燃燒生成了二氧化碳氣體瓶內(nèi)壓強沒有變化． （3）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的$\frac{1}{5}$，可能的原因是：紅磷的量不足、裝置漏氣等；
（4）由本實驗還可以推知N₂的 性質(zhì)有：氮氣難溶于水、不活潑；
（5）某同學(xué)對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖2所示），改進后的優(yōu)點是：不需打開瓶塞點燃紅磷造成裝置漏氣，實驗誤差小、無污染．
故答案為：（1）紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷，完全除去集氣瓶中的氧氣；
（2）不能，木炭燃燒生成了二氧化碳氣體瓶內(nèi)壓強沒有變化；
（3）紅磷量不足、裝置氣密性不好；
（4）氮氣難溶于水、不活潑；
（5）不誤差小、無污染；

點評 本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項，難度稍大．