Question

用來測定空氣成分的方法很多，如圖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(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，進入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的1/5。請回答下列問題：                                                       

（1）上面的實驗同時證明了氮氣有                              的化學(xué)性質(zhì)。

（2）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的1/5，你認為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是                                      。

（3）第二步中發(fā)生反應(yīng)的文字表達式為________________________________。

（4）某同學(xué)對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖所示 ），你認為改進后的優(yōu)點是：                                           。

 

Answer 1

【答案】

（1）不能燃燒，也不支持燃燒       

（2）裝置漏氣 或  紅磷的量不足

             

（3）磷 + 氧氣五氧化二磷   （4）裝置始終密閉，空氣沒有逸出，實驗結(jié)果準確

【解析】試題分析：本題是測定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因為磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，從而得到正確的結(jié)論。因此在選擇可燃物時，必須考慮到：燃燒的條件，生成物的狀態(tài)，不與空氣中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。保證本實驗成功的關(guān)鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)。

（1）空氣的主要成分是氮氣和氧氣，紅磷燃燒消耗了氧氣，因此剩余的主要是氮氣。故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(xué)性質(zhì)。

（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)。

（3）磷與氧氣在點燃條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，故該反應(yīng)的文字表達式為：

磷 + 氧氣五氧化二磷。

（4）由于在燃燒過程中釋放出大量的熱，導(dǎo)致氣體的體積會膨脹，所以原有裝置會在插入燃燒匙的過程中有氣體逸出，所以改進裝置就克服了這一點。即不需打開瓶塞點燃紅磷造成裝置漏氣，實驗誤差小。

考點：測定空氣里氧氣含量的探究

點評：只有熟悉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，才能正確解答本題。