题目内容
5．用来测定空气成分的方法很多，如图甲所示用红磷在空气中燃烧的测定方法实验过程如下
第一步：将集气瓶容积划分五等分（水面以上），并做好记号
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：
（1）写出集气瓶内发生反应的化学方程式4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5，
（2）集气瓶内剩余气体主要是N2，由此得出它的一点物理性质有难溶于水，化学性质不燃烧也不支持燃烧．
（3）若将红磷换成木炭，实验不能达到目的，原因炭燃烧生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体会占据氧气的空间，压强基本不变，水不倒吸，不能测定空气中氧气的含量．
（4）实验完毕，若进入集气瓶中的水的体积不到容积的$\frac{1}{5}$，你认为导致这一结果的可能原因红磷量不足；装置漏气．
（3）某化学兴趣小组将教材图甲进行了大胆改进，用图乙所示装置进行实验（试管的容积为45mL、注射器的针筒润滑性非常好，不考虑摩擦力），收到了良好的效果．
回答问题：
①按图乙实验装置进行实验．点燃红磷前活塞在20mL刻度处．待红磷与氧气充分反应，且装置完全冷却后，注射器的活塞将停留在7mL刻度处（结果取整数）．
②对照图甲实验，你认为图乙实验的优点是环保（不用在空气中加热红磷）；气密性好；实验准确．
分析 （1）根据反应原理以及化学方程式的写法来分析；
（2）燃烧结束后，推知氮气的性质时，从其颜色，溶解性，是否有可燃性角度考虑；
（3）根据木炭燃烧生成二氧化碳气体解答；
（4）产生误差的原因可以从装置的气密性、药品的用量、装置是否冷却等方面进行分析解答；
（5）氧气约占空气体积的五分之一，可以据此解答该题；
装置乙中的气密性较好，且无需再空气中点燃红磷，实验结果更准确，可以据此解答该题．
解答 解：（1）红磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷；故填：4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5；
（2）燃烧结束后，集气瓶内剩余的气体主要是氮气；由本实验可推知氮气具有的物理性质是 无色、不易溶于水，化学性质 氮气不与红磷反应（或不支持燃烧）．
故填：N2；难溶于水；不燃烧也不支持燃烧；
（3）不能将红磷换成木炭，这是因为木炭燃烧生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体会占据氧气的空间，压强基本不变，水不倒吸，不能测定空气中氧气的含量；
故填：炭燃烧生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体会占据氧气的空间，压强基本不变，水不倒吸，不能测定空气中氧气的含量；
（4）若红磷的量不足，导致不能将装置内的氧气完全反应掉，因此测得氧气的体积分数小于$\frac{1}{5}$；
若装置漏气，导致空气进入集气瓶内，因此测得的氧气的体积分数小于$\frac{1}{5}$；
若未等到装置冷却到室温，就打开止水夹，会使集气瓶内的气体处于膨胀状态，因此测得的氧气体积分数会小于$\frac{1}{5}$；
故填：红磷量不足；装置漏气；
（5）氧气约占空气体积的五分之一，而试管和针管的容积为45mL+20mL=65mL，所以氧气的体积为：65mL×$\frac{1}{5}$=13mL，所以活塞所停顿的位置为：20mL-65mL×$\frac{1}{5}$=7mL；
装置乙中的气密性较好，且无需再空气中点燃红磷，实验结果更准确．
故填：①7；②环保（不用在空气中加热红磷）；气密性好；实验准确．
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．
| A． | 电子层数 | B． | 原子质量 | C． | 质子数 | D． | 中子数 |
如图是A、B两种固体物质的溶解度曲线．回答：| A． | 反应都不需要加热 | |
| B． | 反应类型不同 | |
| C． | 所用药品的状态完全相同 | |
| D． | 两种方法都可以用排水法或向上排空法收集O2 |