Question

【題目】用來測定空氣成分的方法很多，如圖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，發現水被吸入集氣瓶中，進入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總容積的1/5。請回答下列問題：

（1）紅磷在空氣中燃燒的現象是_________________________，反應的文字表達式是_____________________________。

（2）上面的實驗同時證明了氮氣有__________________的化學性質。

（3）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總容積的1/5，你認為導致這一結果的原因可能是______________________、______________________________。(說出2點)

（4）該實驗能否將紅磷換成木炭粉，說出理由______________________。

（5）鎂是一種化學性質比較活潑的金屬，在空氣點燃，不僅能與氧氣反應，還能與氮氣反應，鎂帶在空氣中燃燒的實驗現象是____________________________，若用它來代替紅磷，進入集氣瓶中水的體積將______（填>、<、=）1/5

（6）某同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（如右圖所示），你認為改進后的優點是：____________________。

Answer 1

【答案】紅磷燃燒，發黃光，放出熱量，產生白煙 紅磷+氧氣五氧化二磷 不燃燒也不支持燃燒 紅磷不足 裝置漏氣 木炭燃燒生成二氧化碳，反應前后壓強不變 發出耀眼的白光，生成白色固體 ＞ 既環保，實驗結果又準確

【解析】

（1）紅磷在空氣中燃燒的現象是紅磷燃燒，發黃光，放出熱量，產生白煙；反應的文字表達式是：紅磷+氧氣五氧化二磷。

（2）若氮氣能燃燒或能支持燃燒，則最終剩余氣體不會是氮氣或剩余氮氣的體積會減小，而實驗完成后剩余紅磷而空氣中氮氣的量也沒有減少，說明紅磷不能在氮氣中繼續燃燒，故上面的實驗同時證明了氮氣不燃燒也不支持燃燒的化學性質。

（3）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總容積的1/5，則導致這一結果的原因可能是：紅磷不足，裝置漏氣，沒有冷卻至室溫就打開彈簧夾等。

（4）木炭燃燒生成二氧化碳，反應前后壓強不變，不能測出空氣中氧氣含量，故不能將紅磷換成木炭粉。

（5）鎂帶在空氣中燃燒的實驗現象是發出耀眼的白光，生成白色固體；鎂和氧氣在點燃的條件下生成氧化鎂，也會與氮氣反應生成氮化鎂，若用它來代替紅磷，進入集氣瓶中水的體積將大于1/5。

（6）改進后的優點是：避免了燃燒匙伸入集氣瓶中時導致的五氧化二磷擴散到空氣中污染環境，同時避免了集氣瓶中的空氣受熱膨脹部分逸出，既環保，實驗結果又準確。