Question

1．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．
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$\frac{1}{5}$．

請回答下列問題：
（1）寫出一條集氣瓶中剩余的氣體的化學性質不燃燒、不支持燃燒，性質不活潑；
（2）已知某些非金屬氧化物能和水反應生成酸，如：CO₂+H₂O═H₂CO₃，碳元素的化合價在反應前后不變．則紅磷燃燒生成的白色固體溶于水后的化合物的化學式是H₃PO₄；
（3）實驗完畢，若進入集氣瓶中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是裝置漏氣（寫出一點）；
（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防止五氧化二磷擴散到空氣中污染環境，避免了紅磷伸入集氣瓶中時空氣受熱膨脹外逸，使結果更準確．

Answer 1

分析 （1）根據實驗現象可以判斷氮氣的性質；
（2）根據題干信息來分析；
（3）如果操作不當，會影響實驗結果，甚至會導致實驗失敗； 
（4）不同的實驗裝置，優缺點不同．

解答 解：（1）集氣瓶中剩余的氣體主要是氮氣；由紅磷的熄滅，說明了氮氣不燃燒、不支持燃燒，性質不活潑；由冷卻，打開彈簧夾，燒杯中的水倒流進集氣瓶中，液面上升到一定高度不再上升．說明了氮氣的溶解性是難溶于水．故填：不燃燒、不支持燃燒，性質不活潑；
（2）紅磷燃燒的產物是五氧化二磷，其中磷元素顯+5價，五氧化二磷與水反應生成的物質是磷酸，其中磷元素也顯+5價，其化學式為H₃PO₄；故填：H₃PO₄；
（3）如果裝置漏氣，紅磷不足，沒有冷卻至室溫就打開彈簧夾，都能夠導致實驗完畢后，進入集氣瓶中水的體積不到總容積的$\frac{1}{5}$；故填：裝置漏氣（答案合理即可）；
（4）改進后的優點是：防止五氧化二磷擴散到空氣中污染環境，避免了紅磷伸入集氣瓶中時空氣受熱膨脹外逸，使結果更準確．
故填：防止五氧化二磷擴散到空氣中污染環境，避免了紅磷伸入集氣瓶中時空氣受熱膨脹外逸，使結果更準確．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．