Question

19．用來測定空氣成分的方法很多，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：
步驟①：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標(biāo)記．
步驟②：點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊．
步驟③：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1/5．請回答下列問題：

（1）該實(shí)驗(yàn)中紅磷需過量，目的是使集氣瓶中的氧氣完全反應(yīng)．
（2）該實(shí)驗(yàn)可推論出氮?dú)怆y（填“易”或“難”）溶于水和其化學(xué)性質(zhì)不活潑（填“活潑”或“不活潑”）的結(jié)論．
（3）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙，放出熱量，其反應(yīng)的文字表達(dá)式為磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷，該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)．步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象燒杯中的水會進(jìn)入集氣瓶中，約占集氣瓶體積的五分之一 由此可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為五分之一．
（4）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（寫出二點(diǎn)）
①裝置漏氣；②紅磷的量不足．
（5）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2所示），你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是：氣密性更好，不污染環(huán)境．
（6）若將紅磷換成炭粉，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊瘾@得成功？為什么？不能，炭粉燃燒生成二氧化碳?xì)怏w．

Answer 1

分析 （1）紅磷過量，能將瓶內(nèi)的氧氣全部消耗掉．
（2）據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測氮?dú)獾男再|(zhì)；
（3）紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙，放出熱量，該反應(yīng)生成了五氧化二磷，屬于化合反應(yīng)，步驟③中打開止水夾后觀察到燒杯中的水會進(jìn)入集氣瓶中，約占集氣瓶體積的五分之一，由此得出氧氣約占空氣體積的五分之一，可以據(jù)此解答該題；
（4）根據(jù)紅磷和氧氣的反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)可以知道，如果裝置漏氣或是紅磷的量不足都會使進(jìn)入集氣瓶的水的體積偏少；
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的裝置及實(shí)驗(yàn)的過程分析；
（6）碳燃燒生成二氧化碳?xì)怏w．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)中紅磷需稍過量，目的是使集氣瓶中的氧氣完全反應(yīng)，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確．故填：過量；使集氣瓶中的氧氣完全反應(yīng)．
（2）瓶中氧氣被耗盡后，剩余氣體主要是氮?dú)�，集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一，說明氮?dú)怆y溶于水；剩余的紅磷不再燃燒，說明氮?dú)獠蝗紵�、也不支持燃燒，化學(xué)性質(zhì)不活潑；故填：難；不活潑；
（3）紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙，放出熱量，該反應(yīng)生成了五氧化二磷，該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；屬于化合反應(yīng)，步驟③中打開止水夾后觀察到燒杯中的水會進(jìn)入集氣瓶中，約占集氣瓶體積的五分之一，由此得出氧氣約占空氣體積的五分之一；故填：紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙，放出熱量；磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；化合；燒杯中的水會進(jìn)入集氣瓶中，約占集氣瓶體積的五分之一；五分之一；
（4）根據(jù)紅磷和氧氣的反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)可以知道，如果裝置漏氣或是紅磷的量不足都會使進(jìn)入集氣瓶的水的體積小于$\frac{1}{5}$；故填：裝置漏氣；紅磷的量不足；
（5）在圖中，利用凸透鏡聚焦太陽光將白磷引燃，不需要打開集氣瓶，測定結(jié)果比較準(zhǔn)確，原因是氣密性更好，且該裝置不會造成環(huán)境污染等．故答案為：氣密性更好，不污染環(huán)境；
（6）不能用炭粉代替紅磷，這是因?yàn)樘糠廴紵�生成二氧化碳�(xì)怏w，會導(dǎo)致水無法進(jìn)入集氣瓶，從而導(dǎo)致無法測定空氣中氧氣的含量．故填：不能，炭粉燃燒生成二氧化碳?xì)怏w．

點(diǎn)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(shí)驗(yàn)關(guān)鍵、現(xiàn)象和結(jié)論等內(nèi)容的考查．