Question

10．用来测定空气成分的方法很多，图1所示的是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：
A、集气瓶中剩余的气体主要是氮气，说明该气体不支持（“支持”或“不支持”）燃烧．
B、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红磷量不足、装置气密性不好．
C、写出红磷在空气中燃烧的文字表达式红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
D、若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？为什么？不能，原因是炭粉燃烧生成二氧化碳气体，会导致水无法进入集气瓶，从而导致无法测定空气中氧气的含量．
E、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不需打开瓶塞点燃红磷造成装置漏气，实验误差小．

Answer 1

分析 A、根据空气的成份进行分析；
B、根据测定空气中氧气体积的实验注意事项及红磷和氧气的反应进行分析；
C、根据红磷和氧气反应生成五氧化二磷，进行解答；
D、考虑碳燃烧生成二氧化碳气体；
E、从装置的气密性及红磷燃烧的完整性进行分析；

解答 解：A、上面的实验结束后，剩余的气体主要是氮气；
B、实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中原空气总体积的$\frac{1}{5}$，导致这一结果的原因可能是：红磷量不足、装置气密性不好、未冷却到室温就打开止水夹等；
C、红磷在空气中燃烧的文字表达式为：红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
D、不能用炭粉代替红磷，这是因为炭粉燃烧生成二氧化碳气体，会导致水无法进入集气瓶，从而导致无法测定空气中氧气的含量；
E、某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2所示），改进后的优点是：不需打开瓶塞点燃红磷造成装置漏气，实验误差小．
故答案为：
A、氮气，不支持；
B、红磷量不足、装置气密性不好．
C、红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
D、不能，炭粉燃烧生成二氧化碳气体，会导致水无法进入集气瓶，从而导致无法测定空气中氧气的含量．
E、不需打开瓶塞点燃红磷造成装置漏气，实验误差小．

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、结论和注意事项，难度稍大．