Question

18．如图为测定空气的成分的装置，按要求进行填空：

（1）红磷燃烧时的现象为冒出大量白烟，放出大量的热，反应后冷却至室温打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入集气瓶中水大约达到集气瓶中空气体积的$\frac{1}{5}$．
（2）此实验说明空气中氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$．
（3）某同学实验时，发现最后进入集气瓶中水的体积少于集气瓶容积的$\frac{1}{5}$，其可能原因是：装置漏气、红磷的量不足（至少答出两条）
（4）由此实验还可推知：氮气的性质是难溶于水（或不燃烧，不支持燃烧等）（答出一条即可）

Answer 1

分析 （1）根据磷燃烧生成的五氧化二磷属于白色固体，红磷燃烧消耗氧气，使广口瓶内外产生压强差，可以据此解答该题；
（2）根据实验现象推出实验结论；
（3）保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数等；
（4）对比氧气和环境来具体分析氮气的性质．

解答 解：（1）红磷燃烧产生大量白烟，放出大量的热；红磷燃烧消耗氧气，使广口瓶内外产生压强差，由于氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$，所以水会进入达到集气瓶中空气总体积的$\frac{1}{5}$．
（2）由实验现象水进入达到集气瓶中空气总体积的$\frac{1}{5}$，可得到空气中氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$；
（3）如果实验中因红磷量不足，而氧气没有完全消耗或因装置漏气而在冷却，过程中进入少量空气或未冷却至室温而打开弹簧夹或烧杯中的水太少等，都可能出现进入集气瓶中水的体积不到总容积的五分之一的结果．
（4）氮气的性质的归纳，要从本实验的实际来进行，不要脱离题目去回答和分析．实验中当装置内进入水以后，氮气依然能够存在这就说明氮气是难溶于水的也不和水反应．另外在红磷和氧气反应的过程中，氮气没有被消耗，所以氮气不和氧气、红磷反应，可以概括为性质稳定，当然也可以分开叙述，就是不和氧气反应，不支持燃烧等．
故答案为：（1）冒出大量白烟，放出大量的热；$\frac{1}{5}$；（2）空气中氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$；（3）装置漏气；红磷的量不足；（4）难溶于水（或不燃烧，不支持燃烧等）．

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．