Question

11．用来测定空气成分的方法很多，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）上面的实验同时证明了氮气的化学性质：不能燃烧，不支持燃烧．
（2）反应结束后，打开铁夹，水自动注入集气瓶的直接原因是红磷燃烧消耗氧气，导致瓶内气压变小．
（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能是装置漏气或红磷的量不足．
（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：装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果准确．
（5）若空气中氮气也能和红磷反应，能否用该方法来测定空气中氧气的含量？否（填“能”或“否”）．

Answer 1

分析 （1）红磷能在集气瓶中燃烧，说明氧气能助燃；剩余的氮气不燃烧红磷熄灭，说明氮气不助燃也不能燃烧；
（2）根据红磷燃烧耗尽了集气瓶中的氧气，集气瓶内压强减小来分析；
（3）根据实验的注意事项来分析；
（4）装置的优点：装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果更准确，可以据此解答该题；
（5）用来空气成分测定时，只能和空气中单一成分反应，否则无法判定反应掉的成分的比例．

解答 解：（1）上面的实验同时证明了氮气不能燃烧，不支持燃烧的化学性质．故填：不能燃烧，不支持燃烧；
（2）反应结束后，打开铁夹，水自动注入集气瓶的直接原因是红磷与瓶中氧气反应，瓶中气体压强变小；故填：红磷燃烧消耗氧气，导致瓶内气压变小；
（3）装置的气密性不好，或由于实验过程中瓶内空气会受热膨胀所以不冷却就打开止水夹会使进入的水量变小，红磷量不足氧气会不能完全耗尽，同样会使进入水量不足，故填：装置漏气或红磷的量不足；
（4）装置的优点：装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果更准确；故填：装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果准确；
（5）来空气成分测定时，只能和空气中单一成分反应，否则无法判定反应掉的成分的比例．当氮气也能和磷反应时，我们就无法准确知道多少体积变化是由于红磷和氧气反应所致，所以当氮气也能和红磷反应时不能用于空气成分的测定；故填：否．

点评 本题难度不大，掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键．