Question

17．用來測定空氣成分的方法很多，如圖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．實驗過程是：

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)現水被吸入集氣瓶中，進入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶中原空氣總體積的$\frac{1}{5}$．請回答下列問題：
（1）上面的實驗同時證明了氮氣有不可燃、不助燃、比較穩(wěn)定 的化學性質．
（2）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到集氣瓶中原空氣總體積的$\frac{1}{5}$，你認為導致這一結果的原因可能是（寫一條）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．
（3）上述實驗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的壓強不變
（4）改進后的裝置如圖2的優(yōu)點不需酒精燈點燃紅磷，節(jié)約能源（或不需打開瓶塞點燃紅磷造成裝置漏氣，實驗誤差小）
（5）寫出該反應的文字表達式磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．

Answer 1

分析 空氣主要是由氮氣和氧氣組成的；紅磷在點燃條件下能和空氣中的氧氣反應生成五氧化二磷；氧氣約占空氣總體積的五分之一；如果操作不當，會影響實驗結果，甚至會導致實驗失��；根據實驗現象可以判斷物質的性質；不同的實驗裝置，功能不同．

解答 解：（1）上面的實驗同時證明了氮氣有不可燃、不助燃、比較穩(wěn)定的化學性質；故填：不可燃、不助燃、比較穩(wěn)定；
（2）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到集氣瓶中原空氣總體積的五分之一，導致這一結果的原因可能是：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；故填：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；
（3）上述實驗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的壓強不變；故填：；
（4）某同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖2所示），改進后的優(yōu)點是：不需酒精燈點燃紅磷，節(jié)約能源（或不需打開瓶塞點燃紅磷造成裝置漏氣，實驗誤差�。�．故填：不需酒精燈點燃紅磷，節(jié)約能源（或不需打開瓶塞點燃紅磷造成裝置漏氣，實驗誤差�。�；
（5）磷與氧氣在點燃條件下反應生成五氧化二磷．故填：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．

點評 本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，難度稍大．