Question

3．用来测定空气成分的方法很多，如下图所示的是小明用红磷在空气中燃烧的测定方法．实验过程是：
第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记．
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧．
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸
入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的$\frac{1}{5}$．请回答下列问题：

（1）上面的实验还可以得到氮气的有关性质不溶于水，不能燃烧，不支持燃烧．
（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的$\frac{1}{5}$，你认为导致这一结果的原因可能是（写一点）
装置漏气．
（3）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2所示 ），你认为改进后的优点是：操作更简单，结果更准确．
（4）红磷燃烧的化学表达式是4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；步骤二的现象为剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量．
（5）若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？为什么？不能（能或不能）理由炭粉燃烧生成二氧化碳气体．

Answer 1

分析 （1）根据实验现象可以判断氮气的性质；
（2）如果装置漏气，红磷不足，没有冷却至室温就打开弹簧夹，都能够导致进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的五分之一；
（3）不同的实验装置，优缺点不同；
（4）红磷燃烧生成五氧化二磷；
（5）木炭燃烧生成二氧化碳．

解答 解：（1）上面的实验可以得到氮气：不溶于水，不能燃烧，不支持燃烧．
故填：不溶于水，不能燃烧，不支持燃烧．
（2）如果装置漏气，红磷不足，没有冷却至室温就打开弹簧夹，都能够导致进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的五分之一．
故填：装置漏气．
（3）改进后操作更简单，结果更准确．
故填：操作更简单，结果更准确．
（4）红磷燃烧的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
步骤二的现象为：剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量．
故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量．
（5）若将红磷换成炭粉，炭粉燃烧生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体占据了氧气的空间，导致水不能进入集气瓶，从而导致实验失败．
故填：不能；炭粉燃烧生成二氧化碳气体．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．