Question

5．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1/5．请回答下列问题：
（1）上面的实验证明了氧气有助燃的性质，同时也证明了氮气有哪些化学性质？不能燃烧也不助燃；
（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积少于总容积的$\frac{1}{5}$，你认为导致这一结果的原因可能是红磷的量不足（或没有冷却到室温就打开止水夹）．（回答一点即可）
（3）小亮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：点燃红磷后由于不需要打开瓶塞，容器的气密性较好测量更准确．
（4）小林同学指出图2装置仍有不足之处，并设计了图3装置．其中气球的作用是缓冲作用．

Answer 1

分析 空气主要是由氮气和氧气组成的；红磷在点燃条件下能和空气中的氧气反应生成五氧化二磷；氧气约占空气总体积的五分之一；如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败；根据实验现象可以判断物质的性质；不同的实验装置，功能不同．

解答 解：（1）红磷能够燃烧，说明氧气有助燃的性质，上面的实验同时证明了氮气有不可燃、不助燃、比较稳定的化学性质；
（2）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、红磷中含有能燃烧生成其他气体的杂质；
（3）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：不需酒精灯点燃红磷，节约能源（或不需打开瓶塞点燃红磷造成装置漏气，实验误差小）；
（4）图3装置中气球的作用是缓冲作用．
故答案为：
（1）助燃；不能燃烧也不助燃；
（2）红磷的量不足（或没有冷却到室温就打开止水夹）
（3）点燃红磷后由于不需要打开瓶塞，容器的气密性较好测量更准确
（4）缓冲作用

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．