Question

18．如圖為測定空氣的成分的裝置，按要求進行填空：

（1）紅磷燃燒時的現象為冒出大量白煙，放出大量的熱，反應后冷卻至室溫打開止水夾，燒杯中的水進入集氣瓶，進入集氣瓶中水大約達到集氣瓶中空氣體積的$\frac{1}{5}$．
（2）此實驗說明空氣中氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．
（3）某同學實驗時，發現最后進入集氣瓶中水的體積少于集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$，其可能原因是：裝置漏氣、紅磷的量不足（至少答出兩條）
（4）由此實驗還可推知：氮氣的性質是難溶于水（或不燃燒，不支持燃燒等）（答出一條即可）

Answer 1

分析 （1）根據磷燃燒生成的五氧化二磷屬于白色固體，紅磷燃燒消耗氧氣，使廣口瓶內外產生壓強差，可以據此解答該題；
（2）根據實驗現象推出實驗結論；
（3）保證本實驗成功的關鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數等；
（4）對比氧氣和環境來具體分析氮氣的性質．

解答 解：（1）紅磷燃燒產生大量白煙，放出大量的熱；紅磷燃燒消耗氧氣，使廣口瓶內外產生壓強差，由于氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，所以水會進入達到集氣瓶中空氣總體積的$\frac{1}{5}$．
（2）由實驗現象水進入達到集氣瓶中空氣總體積的$\frac{1}{5}$，可得到空氣中氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
（3）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或燒杯中的水太少等，都可能出現進入集氣瓶中水的體積不到總容積的五分之一的結果．
（4）氮氣的性質的歸納，要從本實驗的實際來進行，不要脫離題目去回答和分析．實驗中當裝置內進入水以后，氮氣依然能夠存在這就說明氮氣是難溶于水的也不和水反應．另外在紅磷和氧氣反應的過程中，氮氣沒有被消耗，所以氮氣不和氧氣、紅磷反應，可以概括為性質穩定，當然也可以分開敘述，就是不和氧氣反應，不支持燃燒等．
故答案為：（1）冒出大量白煙，放出大量的熱；$\frac{1}{5}$；（2）空氣中氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；（3）裝置漏氣；紅磷的量不足；（4）難溶于水（或不燃燒，不支持燃燒等）．

點評 本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，難度稍大．