Question

9．用来测定空气成分的方法很多，如图1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，进入集气瓶中的水的体积约为集气瓶总容积的五分之一．
（1）图1中燃烧的现象是红磷继续燃烧，产生白烟，火焰慢慢熄灭；红磷燃烧一段时间后自动熄灭了，你认为原因是集气瓶内的氧气已消耗完．
（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的五分之一，你认为导致这一结果的原因可能是装置漏气（或红磷不足等）（写一条即可）．
（3）集气瓶内剩余气体主要是氮气，从实验可知这种气体具有什么性质？氮气不能支持燃烧、不能溶于水．
（4）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：操作简单，更环保．
（5）写出该反应的文字表达式磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．

Answer 1

分析 （1）根据红磷燃烧的现象以及氧气的助燃性来分析；
（2）如果装置漏气，红磷不足，没有冷却至室温就打开止水夹，都能够导致进入集气瓶中水的体积不到总容积的五分之一；
（3）根据空气的成分可以知道，钟罩内的剩余的气体主要为氮气，根据实验中的现象可以完成解答；
（4）不同的实验装置，功能不同；
（5）根据反应的原理以及文字表达式的写法来分析．

解答 解：（1）观察到的现象是：红磷继续燃烧、产生大量的白烟，放出热量，然后慢慢熄灭．红磷熄灭的主要原因是瓶内的氧气被消耗完，没有支持红磷燃烧的物质了．
故填：红磷继续燃烧，产生白烟，火焰慢慢熄灭；集气瓶内的氧气已消耗完；
（2）如果装置漏气，红磷不足，没有冷却至室温就打开止水夹，都能够导致进入集气瓶中水的体积不到总容积的五分之一．故填：装置漏气（或红磷不足等）．
（3）根据空气的成分可以知道，钟罩内的剩余的气体主要为氮气，根据实验中的现象可以知道，氮气不能支持燃烧，不能溶于水；故填：氮气；氮气不能支持燃烧；不能溶于水；
（4）装置改进后，操作起来比较简单，同时防止了红磷燃烧的产物扩散到空气中污染环境．故填：操作简单，更环保．
（5）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，故填：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．

点评 本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论，难度比较小，是基础性题目．