Question

【題目】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容積的1/5。

請回答下列問題：

（1）實驗過程中，觀察到的主要現(xiàn)象是____________，反應的文字表達式是__________。

（2）上面的實驗同時證明了氮氣有_________的化學性質。

（3）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總容積的1/5，你認為導致這一結果的原因可能是_______________。

（4）拓展：上圖是一個具有刻度和活塞可滑動的玻璃容器，其中有空氣和足量的白磷，將它放在盛有沸水的燒杯上方，進行實驗。請完成實驗報告：

實驗目的	實驗現(xiàn)象	實驗結論
測定空氣中______的體積分數(shù)	白磷著火燃燒，活塞先右移，后左移，最后停在刻度約為_______（填整數(shù)）的位置上。	空氣的成分按體積計算，________約占21%

Answer 1

【答案】紅磷燃燒生成大量白煙，集氣瓶中水面上升約1/5；磷+氧氣五氧化二磷不能燃燒，也不支持燃燒瓶塞未塞緊，造成裝置漏氣； 紅磷不足 ； 集氣瓶未冷卻至室溫就注入水氧氣 ；8 ；氧氣

【解析】

（1）實驗過程中，觀察到的主要現(xiàn)象是紅磷燃燒生成大量白煙，集氣瓶中水面上升約1/5，紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，反應的文字表達式是磷+氧氣五氧化二磷；

（2）紅磷燃燒耗盡了裝置內(nèi)的氧氣，剩余的氣體主要是氮氣，紅磷在氮氣中熄滅不能燃燒，證明了氮氣有不能燃燒，也不支持燃燒的化學性質。

（3）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總容積的1/5，導致這一結果的原因可能是瓶塞未塞緊，造成裝置漏氣（冷卻后有空氣進入集氣瓶）； 紅磷不足（沒有將空氣中的氧氣完全消耗）；集氣瓶未冷卻至室溫就注入水（溫度較高時，瓶內(nèi)壓強較大）；

（4）玻璃管至活塞處的容積刻度為10，根據(jù)氧氣體積約占空氣體積的五分之一，白磷燃燒消耗的氧氣體積=10mL×=2mL，白磷燃燒停止，冷卻至室溫后，通過觀察，最后應停在刻度約為8的位置上。白磷燃燒消耗的空氣中的氧氣，根據(jù)實驗結果，氧氣的體積分數(shù)==20%， 空氣的成分按體積計算，氧氣約占21%。因此：

實驗目的	實驗現(xiàn)象	實驗結論
測定空氣中氧氣的體積分數(shù)	白磷著火燃燒，活塞先右移，后左移，最后停在刻度約為8（填整數(shù)）的位置上。	空氣的成分按體積計算，氧氣約占21%