Question

10．用來測定空氣成分的方法很多，如圖1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：將集氣瓶容積劃分為五等份，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$\frac{1}{5}$．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）上面的實(shí)驗(yàn)同時(shí)證明了氮?dú)庥胁荒苋紵�不助�?nbsp;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$\frac{1}{5}$，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是紅磷的量不足、或者是未等容器冷卻就打開了止水夾．（說出二點(diǎn)）
（3）該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊駥⒓t磷換成木炭粉，說出理由不能，碳燃燒生成物是二氧化碳?xì)怏w，瓶內(nèi)氣壓不變，故不會(huì)進(jìn)入水
（4）某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（如圖2所示），你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是：點(diǎn)燃紅磷后由于不需要打開瓶塞，容器的氣密性較好測量會(huì)更準(zhǔn)確．

Answer 1

分析 （1）紅磷能在集氣瓶中燃燒，說明氧氣能助燃；剩余的氮?dú)獠蝗紵�紅磷熄滅，說明氮?dú)獠恢�燃也不能燃燒�?br />（2）紅磷量不足氧氣不能完全消耗，驗(yàn)過程中瓶內(nèi)空氣會(huì)受熱膨脹所以不冷卻就打開止水夾會(huì)使進(jìn)入的水量變小
（3）根據(jù)碳燃燒生成物是二氧化碳?xì)怏w，瓶內(nèi)氣壓不變，故不會(huì)進(jìn)入水解答；
（4）圖一裝置實(shí)驗(yàn)操作密封性不好，容易導(dǎo)致測量的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確．

解答 解：（1）紅磷能燃燒說明氧氣有助燃性，熄滅說明氮?dú)獠蝗紵�也不支持燃燒，水吸入后的現(xiàn)象證明氮?dú)獠灰兹苡谒��?br />（2）由于實(shí)驗(yàn)過程中瓶內(nèi)空氣會(huì)受熱膨脹所以不冷卻就打開止水夾會(huì)使進(jìn)入的水量變小，紅磷量不足氧氣會(huì)不能完全耗盡，同樣會(huì)使進(jìn)入水量不足，
故答案為：紅磷的量不足，或者是未等容器冷卻就打開了止水夾；
（3）測空氣中氧氣的含量主要是根據(jù)物質(zhì)燃燒消耗空氣中的氣體造成氣壓減小，減小的體積就是氧氣的體積，故生成物中不能有氣體，用碳代替紅磷，碳燃燒生成物是二氧化碳?xì)怏w，瓶內(nèi)氣壓不變，故不會(huì)進(jìn)入水；
（4）圖二的裝置氣密性較好，實(shí)驗(yàn)過程中不用打開瓶塞，結(jié)果會(huì)更準(zhǔn)確；產(chǎn)生的五氧化二磷不會(huì)散到空氣中污染空氣．
故答案為：
（1）不能燃燒不助燃；
（2）紅磷的量不足，或者是未等容器冷卻就打開了止水夾；
（3）碳燃燒生成物是二氧化碳?xì)怏w，瓶內(nèi)氣壓不變，故不會(huì)進(jìn)入水；
（4）點(diǎn)燃紅磷后由于不需要打開瓶塞，容器的氣密性較好測量會(huì)更準(zhǔn)確．

點(diǎn)評(píng) 消耗瓶中氧氣的方法測量空氣的成分及含量是驗(yàn)證空氣成分常用的方法，要想使驗(yàn)證的結(jié)果更精確需注意兩點(diǎn)：
①紅磷要充足；②裝置氣密性要好．