Question

12．用來測定空氣成分的方法很多，圖1所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒的測定方法．實驗過程是：
第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標記．
第二步：點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊．
第三步：待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)水被吸
入集氣瓶中，進入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的$\frac{1}{5}$．
請回答下列問題：
（1）實驗時，同學(xué)看到紅磷燃燒的現(xiàn)象為劇烈地燃燒，放出大量的熱，產(chǎn)生大量白煙，該反應(yīng)的符號表達式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂ O₅．實驗完畢后，若進入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的$\frac{1}{5}$，你認為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能（至少寫2條）裝置漏氣、紅磷量不足．
（2）上面的實驗同時證明了氮氣有不支持燃燒 的化學(xué)性質(zhì)．
（3）某同學(xué)對實驗進行反思后，提出了改進實驗：在一個具有刻度和內(nèi)置滑塊（根據(jù)氣壓左右滑動，且使左邊容器處于密閉）的玻璃容器里放入一粒白磷（適量），將玻璃容器固定好（見圖2，固定裝置已省略），放在盛有80℃水的燒杯上（白磷燃燒所需的最低溫度為40℃）．如圖進行實驗，試回答：
①實驗結(jié)束，冷卻至室溫后，滑塊會停留在刻度4處．
②該改進實驗與原實驗相比，優(yōu)點是白磷在封閉環(huán)境中燃燒，不污染環(huán)境．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紅磷在點燃條件下能和空氣中的氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷；結(jié)合化學(xué)方程式的書寫進行分析；根據(jù)實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的五分之一，說明瓶內(nèi)氣體減少量不足五分之一，分析其原因主要為氧氣未完全消耗或是冷卻過程中空氣進入瓶中所導(dǎo)致的結(jié)果，據(jù)此對實驗進行分析；
（2）根據(jù)紅磷不能繼續(xù)燃燒可以判斷氮氣不支持燃燒的化學(xué)性質(zhì)，可以據(jù)此解答該題；
（3）根據(jù)白磷燃燒消耗氧氣分析解答．

解答 解：
（1）紅磷燃燒的現(xiàn)象是：劇烈地燃燒，放出大量的熱，產(chǎn)生大量白煙；紅磷燃燒的化學(xué)方程式是4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂ O₅；如果實驗中因紅磷量不足而氧氣沒有完全消耗或因裝置漏氣而在冷卻過程中進入少量空氣或未冷卻至室溫而打開彈簧夾等，都可能出現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的五分之一的結(jié)果；
（2）根據(jù)紅磷不能繼續(xù)燃燒可以判斷氮氣具有不支持燃燒的化學(xué)性質(zhì)；
（3）白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙；由于白磷燃燒消耗氧氣，同時生成五氧化二磷固體，所以冷卻后，活塞停留在刻度4的位置；該實驗具有的優(yōu)點：利用化學(xué)反應(yīng)放熱，節(jié)約能源；白磷在封閉環(huán)境中燃燒，不污染環(huán)境等合理即可．
故答案為：
（1）劇烈地燃燒，放出大量的熱，產(chǎn)生大量白煙過量；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂ O₅；裝置漏氣；紅磷量不足；
（2）不支持燃燒；
（3）①4；②白磷在封閉環(huán)境中燃燒，不污染環(huán)境．

點評 空氣是人類寶貴的自然資源，在中考中占有重要的地位，特別是空氣中氧氣含量的測定，要注意測定原理、實驗關(guān)鍵、現(xiàn)象和結(jié)論、裝置的評價和改進等內(nèi)容的考查．