Question

17．用來測定空氣成分的方法很多，如圖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，進入集氣瓶中的水的體積約為集氣瓶總容積的$\frac{1}{5}$．
請回答下列問題：
（1）實驗完畢，若進入集氣瓶中的水的體積不到總容積的$\frac{1}{5}$．你認為導致這一結果的原因可能是紅磷的量不足（任寫一點）；寫出集氣瓶內發生反應的文字表達式磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷，若將硫代替紅磷實驗，是否能成功不能（填“能”或“不能”），為什么？瓶內硫燃燒產生氣體，瓶內壓強不變；
（2）小華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：實驗結果更準確或環保．

Answer 1

分析 只有熟悉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，才能正確解答本題．

解答 解：（1）反應結束后，打開鐵夾，水自動注入集氣瓶的直接原因是紅磷與瓶中氧氣反應，瓶中氣體壓強變��；實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到集氣瓶中原空氣總體積的$\frac{1}{5}$，導致這一結果的原因可能是：紅磷量不足、裝置氣密性不好、未冷卻到室溫就打開止水夾、紅磷中含有能燃燒生成其他氣體的雜質．
紅磷燃燒生成五氧化二磷，發生反應的文字表達式為：磷+氧氣 $\stackrel{點燃}{→}$ 五氧化二磷；上述實驗中的紅磷不能用硫代替，原因是：硫燃燒生成的SO₂與消耗的氧氣的體積相等，硫燃燒前后集氣瓶內的壓強不變．
（2）某同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖2所示），改進后的優點是：不需酒精燈點燃紅磷，節約能源（或不需打開瓶塞點燃紅磷造成裝置漏氣，實驗誤差�。�．
答案：
（1）紅磷的量不足；  磷+氧氣 $\stackrel{點燃}{→}$ 五氧化二磷； 不能；瓶內硫燃燒產生氣體，瓶內壓強不變；
 （2）實驗結果更準確或環保．

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．