Question

用來測定空氣成分的方法很多，如圖1所示的是用紅磷在空氣中燃燒的測定方法．其中主要的實驗過程是：
第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標(biāo)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

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．

（1）實驗過程中，觀察到的主要現(xiàn)象是

 

、反應(yīng)的文字表達式是

 

．為了充分消耗容器中的氧氣，紅磷的用量應(yīng)保證

 

．為確保實驗的成功，在裝藥物之前應(yīng)該

 

．
（2）集氣瓶中剩余的氣體主要是

 

．通過實驗還可以推斷集氣瓶中剩余氣體的性質(zhì)是（寫兩條）：

 

、

 

．
（3）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(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是（要求答出兩種）

 

、

 

．
（4）某同學(xué)又對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖2所示），你認(rèn)為改進后的優(yōu)點是：

 

．

Answer 1

考點：空氣組成的測定,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：本題是測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)的實驗探究，要把空氣中的氧氣消耗掉，在本實驗中用的是紅磷，磷和氧氣在點燃的條件下生成白色五氧化二磷，因此，產(chǎn)生大量白煙，待紅磷熄滅并冷卻后打開彈簧夾，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

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；因此得出：氧氣約占空氣體積的五分之一；根據(jù)實驗的現(xiàn)象分析氮氣的性質(zhì)；要使本實驗成功，必須注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②白磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)．
圖2裝置設(shè)計的比較好，操作簡單，并且試管內(nèi)的空氣也不會逸出來，比較嚴(yán)密，據(jù)此分析圖2的優(yōu)點．

解答：解：（1）由題意可知，上述實驗現(xiàn)象是：紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，待紅磷熄滅并冷卻后打開彈簧夾，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

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；紅磷燃燒生成了五氧化二磷，反應(yīng)的文字表達式是：磷+氧氣

點燃

五氧化二磷．為了充分消耗容器中的氧氣，紅磷的用量應(yīng)保證足量的．為確保實驗的成功，在裝藥物之前應(yīng)該檢查裝置的氣密性，若裝置漏氣，測定的結(jié)果不準(zhǔn)確．
（2）集氣瓶中剩余的氣體主要是氮氣；由紅磷的熄滅，說明了氮氣不燃燒、不支持燃燒，性質(zhì)不活潑；由冷卻，打開彈簧夾，燒杯中的水倒流進集氣瓶中，液面上升到一定高度不再上升．說明了氮氣的溶解性是難溶于水．
（3）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積與理論值有差距，導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是：裝置漏氣、紅磷的量不足、未等到裝置冷卻到室溫就打開了止水夾等；
（4）通過凸透鏡聚光引燃紅磷，不需要打開瓶塞，空氣出不來也進不去，測量比較準(zhǔn)確．用酒精燈引燃紅磷，紅磷燃燒生成了五氧化二磷進入空氣會污染空氣，由于磷燃燒放出大量的熱，打開瓶塞時容易使空氣受熱而逸出．所以實驗的優(yōu)點是：誤差少或無污染．
故答案為：（1）紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙；待紅磷熄滅并冷卻后打開彈簧夾，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

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，磷+氧氣

點燃

五氧化二磷，足量的，檢查裝置的氣密性；（2）氮氣，難溶于水，不活潑；（3）紅磷的量不足，裝置漏氣；（4）裝置嚴(yán)密，誤差小．

點評：空氣是人類寶貴的自然資源，在中考中占有重要的地位，特別是空氣中氧氣含量的測定，要注意測定原理、實驗關(guān)鍵、現(xiàn)象和結(jié)論等內(nèi)容的考查．