Question

用来测定空气成分的方法很多，如图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）上面的实验同时证明了氮气有                              的化学性质。

（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是                                      。

（3）第二步中发生反应的文字表达式为________________________________。

（4）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图所示 ），你认为改进后的优点是：                                           。

Answer

（1）不能燃烧，也不支持燃烧       

（2）装置漏气 或  红磷的量不足

（3）磷 + 氧气五氧化二磷   （4）装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果准确

【解析】试题分析：本题是测定空气中氧气的含量，我们常用燃烧红磷或白磷的方法，因为磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，从而得到正确的结论。因此在选择可燃物时，必须考虑到：燃烧的条件，生成物的状态，不与空气中其他物质发生反应。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。

（1）空气的主要成分是氮气和氧气，红磷燃烧消耗了氧气，因此剩余的主要是氮气。故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）磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，故该反应的文字表达式为：

磷 + 氧气五氧化二磷。

（4）由于在燃烧过程中释放出大量的热，导致气体的体积会膨胀，所以原有装置会在插入燃烧匙的过程中有气体逸出，所以改进装置就克服了这一点。即不需打开瓶塞点燃红磷造成装置漏气，实验误差小。

考点：测定空气里氧气含量的探究