Question

1．用来测定空气成分的方法很多，如图1所示的是用红磷在空气中燃烧的测定方法．
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）写出一条集气瓶中剩余的气体的化学性质不燃烧、不支持燃烧，性质不活泼；
（2）已知某些非金属氧化物能和水反应生成酸，如：CO₂+H₂O═H₂CO₃，碳元素的化合价在反应前后不变．则红磷燃烧生成的白色固体溶于水后的化合物的化学式是H₃PO₄；
（3）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是装置漏气（写出一点）；
（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防止五氧化二磷扩散到空气中污染环境，避免了红磷伸入集气瓶中时空气受热膨胀外逸，使结果更准确．

Answer 1

分析 （1）根据实验现象可以判断氮气的性质；
（2）根据题干信息来分析；
（3）如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败； 
（4）不同的实验装置，优缺点不同．

解答 解：（1）集气瓶中剩余的气体主要是氮气；由红磷的熄灭，说明了氮气不燃烧、不支持燃烧，性质不活泼；由冷却，打开弹簧夹，烧杯中的水倒流进集气瓶中，液面上升到一定高度不再上升．说明了氮气的溶解性是难溶于水．故填：不燃烧、不支持燃烧，性质不活泼；
（2）红磷燃烧的产物是五氧化二磷，其中磷元素显+5价，五氧化二磷与水反应生成的物质是磷酸，其中磷元素也显+5价，其化学式为H₃PO₄；故填：H₃PO₄；
（3）如果装置漏气，红磷不足，没有冷却至室温就打开弹簧夹，都能够导致实验完毕后，进入集气瓶中水的体积不到总容积的$\frac{1}{5}$；故填：装置漏气（答案合理即可）；
（4）改进后的优点是：防止五氧化二磷扩散到空气中污染环境，避免了红磷伸入集气瓶中时空气受热膨胀外逸，使结果更准确．
故填：防止五氧化二磷扩散到空气中污染环境，避免了红磷伸入集气瓶中时空气受热膨胀外逸，使结果更准确．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．