Question

16．用來測定空氣成分的方法很多，如圖1所示的是用紅磷在空氣中燃燒的測定方法．請回答下列問題：

（1）紅磷燃燒完后，待裝置冷卻至室溫，打開彈簧夾，觀察到進入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一．由此可得出的結論是氧氣約占空氣總體積的五分之一．
（2）集氣瓶中剩余的氣體主要是氮氣，由此可以看出剩余氣體難（填“難”或“易”）溶于水，并且具有不活潑的化學性質．
（3）可以用木炭代替紅磷測定嗎？不可以（填“可以”或“不可以”），為什么？木炭燃燒生成二氧化碳氣體，生成的二氧化碳氣體會占據氧氣的空間，不能測定空氣中氧氣的含量
（4）某同學對實驗進行反思后，提出了改進方法  （如圖2所示），你認為改進后的優點是誤差少或無污染．

Answer 1

分析 （1）紅磷能夠在空氣中劇烈地燃燒，產生大量白煙，放出大量的熱，生成白色固體為五氧化二磷；氧氣約占空氣總體積的五分之一；
（2）空氣的主要成分是氧氣和氮氣，根據實驗現象可以判斷氮氣的性質．
（3）考慮木炭燃燒生成二氧化碳氣體．
（4）根據裝置的不同點對比分析優點．

解答 解：（1）點燃紅磷后，觀察到的現象是紅磷燃燒，產生大量白煙，并且向外放熱；打開止水夾后出現的現象為：水進入集氣瓶，進入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一；得到的實驗結論是氧氣約占空氣總體積的五分之一；
（2）集氣瓶中剩下的主要是氮氣，通過上面實驗，你能得出該氣體的性質是不溶于水，不能燃燒，不支持燃燒．
（3）不能將紅磷換成木炭，這是因為木炭燃燒生成二氧化碳氣體，生成的二氧化碳氣體會占據氧氣的空間，不能測定空氣中氧氣的含量．
（4）利用放大鏡聚光引燃紅磷，不需要打開瓶塞，空氣出不來也進不去，測量比較準確，用酒精燈引燃紅磷由于磷燃燒放出大量的熱，打開瓶塞時容易使空氣受熱而逸出，可以誤差少或無污染．
故答案為：
（1）進入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一． 氧氣約占空氣總體積的五分之一．
（2）氮氣，難，不活潑．
（3）不可以；木炭燃燒生成二氧化碳氣體，生成的二氧化碳氣體會占據氧氣的空間，不能測定空氣中氧氣的含量；
（4）誤差少或無污染．

點評 實驗是化學的重要組成部分，正確的實驗操作是得出科學結論的前提條件之一，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為得出正確的結論奠定基礎．