Question

用來測定空氣成分的方法很多，圖一所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒的測定方法．實(shí)驗(yàn)過程是：
第一步：將集氣瓶中裝有空氣部分的容積分為五等份，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

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．請回答下列問題：

（1）請寫出發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)文字表達(dá)式：

 

，此反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為

 

反應(yīng)；上面的實(shí)驗(yàn)同時(shí)證明了氮?dú)庥?div id="anrvcn5" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

的化學(xué)性質(zhì)．
（2）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

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，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是

 

；
（3）某同學(xué)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（如圖二所示），你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是：

 

．
（4）裝置燃燒匙中若改放點(diǎn)燃的木炭，可以得到氧氣約占空氣體積

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的結(jié)論嗎？為什么？

 

，

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：空氣組成的測定,反應(yīng)類型的判定,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）根據(jù)磷與氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，結(jié)合化學(xué)方程式的書寫進(jìn)行分析；根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成后紅磷有剩余，而瓶內(nèi)剩余的氣體主要為氮?dú)猓�由此可推斷得到氮�(dú)獠荒苋紵�、也不支持燃燒的化學(xué)性質(zhì)；
（2）實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的五分之一，說明瓶內(nèi)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(jìn)入瓶中所導(dǎo)致的結(jié)果，據(jù)此對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析；
（3）對比改進(jìn)行前后的兩種探究裝置，可發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后不需要點(diǎn)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(jié)果帶來的偏差；
（4）根據(jù)炭燃燒生成的CO₂與消耗的氧氣的體積相等，木炭燃燒前后集氣瓶內(nèi)的壓強(qiáng)不變

解答：解：
（1）磷與氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：磷+氧氣

點(diǎn)燃

五氧化二磷．符合“多變一”，屬于化合反應(yīng)；若氮?dú)饽苋紵�或能支持燃燒，則最終剩余氣體不會(huì)是氮?dú)饣蚴Ｓ嗟獨(dú)獾捏w積會(huì)減小，而實(shí)驗(yàn)完成后剩余紅磷而空氣中氮?dú)獾牧恳矝]有減少，說明紅磷不能在氮?dú)庵欣^續(xù)燃燒，可判斷氮?dú)獠荒苋紵�、也不支持燃燒�?br />（2）如果實(shí)驗(yàn)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(jìn)入少量空氣或未冷卻至室溫而打開彈簧夾等，都可能出現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的五分之一的結(jié)果；
（3）改進(jìn)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(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
（4）上述實(shí)驗(yàn)中的紅磷不能用木炭代替，原因是：木炭燃燒生成的CO₂與消耗的氧氣的體積相等，木炭燃燒前后集氣瓶內(nèi)的壓強(qiáng)不變．
答案：
（1）磷+氧氣

點(diǎn)燃

五氧化二磷   化合    不能燃燒、也不支持燃燒
（2）裝置漏氣
（3）裝置始終密閉，空氣沒有逸出，實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確
（4）不能   木炭燃燒生成的CO₂與消耗的氧氣的體積相等，木炭燃燒前后集氣瓶內(nèi)的壓強(qiáng)不變

點(diǎn)評：本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，難度稍大．