Question

14．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的測定方法．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總容積的$\frac{1}{5}$．
請回答下列問題：
（1）紅磷在集氣瓶內燃燒的現象劇烈地燃燒，放出大量的熱，產生大量白煙，反應的化學方程式4P+5O_{2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$} 2P₂ O₅．
（2）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總容積的$\frac{1}{5}$，你認為導致這一結果的原因可能是裝置漏氣．
（3）某同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖2所示 ），你認為改進后的優(yōu)點是裝置始終密閉，空氣沒有逸出，實驗結果準確．

Answer 1

分析 （1）根據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；結合化學方程式的書寫進行分析；
（2）根據實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總容積的五分之一，說明瓶內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程中空氣進入瓶中所導致的結果，據此對實驗進行分析；
（3）對比改進行前后的兩種探究裝置，可發(fā)現改進后不需要點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結果帶來的偏差．

解答 解：
（1）紅磷燃燒的現象是：劇烈地燃燒，放出大量的熱，產生大量白煙；紅磷燃燒的化學方程式是4P+5O_{2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$} 2P₂ O₅；
（2）如果實驗中因紅磷量不足而氧氣沒有完全消耗或因裝置漏氣而在冷卻過程中進入少量空氣或未冷卻至室溫而打開彈簧夾等，都可能出現進入集氣瓶中水的體積不到總容積的五分之一的結果；
（3）改進后的裝置直接通過聚太陽光而引燃磷，避免了再次打開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，可得到更準確的實驗結果．
故答案為：
（1）劇烈地燃燒，放出大量的熱，產生大量白煙過量；4P+5O_{2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$} 2P₂ O₅；
（2）裝置漏氣；
（3）裝置始終密閉，空氣沒有逸出，實驗結果準確．

點評 實驗是化學的重要組成部分，正確的實驗操作是得出科學結論的前提條件之一，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為得出正確的結論奠定基礎．