Question

某校研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行測定空氣里氧氣的含量的實驗，大家分別對課本上的實驗進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)．

（1）甲同學(xué)采用了圖1所示裝置：選用實際容積為40mL的試管作反應(yīng)容器，將過量的紅磷放入試管，用橡皮塞塞緊試管口，通過導(dǎo)管與實際容積為60mL的針筒注射器（摩擦系數(shù)很小）組成如圖1的實驗裝置．假設(shè)此實驗?zāi)馨凑占淄瑢W(xué)的設(shè)想正常進(jìn)行，且紅磷所占體積與導(dǎo)管內(nèi)的氣體體積忽略不計，請回答下列問題：
①實驗前，甲同學(xué)打開彈簧夾，將注射器的活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松手，發(fā)現(xiàn)活塞仍能返回至20mL刻度處，甲同學(xué)這樣操作的目的是為了

 

；
②紅磷燃燒的符號表達(dá)式為

 

；
③若先夾緊彈簧夾，待紅磷充分燃燒結(jié)束，試管冷卻后再打開彈簧夾，最終注射器活塞前沿停在示數(shù)

 

 mL處；
④若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱紅磷，充分反應(yīng)直至燃燒結(jié)束，試管冷卻．注射器活塞的變化是

 

．
（2）乙同學(xué)采用了圖2所示裝置：通過粗銅絲來點燃玻璃棺內(nèi)的紅磷，這利用了金屬銅的

 

性．在該實驗中，水的作用是

 

（選填序號）
①吸收生成物，防止污染；    ②加速冷卻；    ③緩沖氣壓．

Answer 1

考點：空氣組成的測定

專題：空氣與水

分析：（1）①凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實驗，實驗前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實驗結(jié)果，結(jié)合操作分析目的；
②白磷燃燒生成五氧化二磷，寫出反應(yīng)的表達(dá)式；
③根據(jù)氧氣約占空氣總體積的五分之一分析示數(shù)變化；
④根據(jù)實驗設(shè)計可以判斷注射器活塞前沿運動情況；
（2）銅具有較好的導(dǎo)熱性，結(jié)合磷燃燒的產(chǎn)物及反應(yīng)的現(xiàn)象分析水的作用，可以據(jù)此解答．

解答：解：（1）①實驗前，打開彈簧夾，將注射器的活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說明裝置不漏氣；
②白磷燃燒生成五氧化二磷，故反應(yīng)的表達(dá)式為：4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅；
③40mL空氣中含有8mL氧氣，燃燒結(jié)束，氧氣被完全消耗，等到試管冷卻后再松開彈簧夾．可觀察到活塞前沿運動至12刻度處；
④因為白磷在密閉容器內(nèi)燃燒產(chǎn)生熱量使氣體膨脹，會使活塞先向右移動，等到冷卻后由于氧氣被消耗，活塞會向左移動，若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，充分反應(yīng)直至燃燒結(jié)束，消耗氧氣的體積為：（40mL+20mL）×

1

5

=12mL，試管冷卻，可觀察到活塞前沿運動至8刻度處；
故答案為：①檢查裝置的氣密性；②4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅；③12；④活塞先向右移動，后向左移動，最終停在8mL的刻度線上；
（2）銅具有較好的導(dǎo)熱性，所以本實驗中是利用了銅的導(dǎo)熱性進(jìn)行點燃紅磷；因為五氧化二磷有毒，因此水吸收生成物，防止污染，也可以加速裝置的冷卻，由于紅磷燃燒放出大量的熱，可以通過水位的移動來緩沖裝置氣壓的變化，故①②③都正確；
故答案為：導(dǎo)熱；①②③．

點評：本題主要考查實驗測定空氣中氧氣含量的原理及可能造成實驗失敗的原因的分析，解此類問題時關(guān)鍵是分析清楚實驗原理，了解實驗過程中的注意事項．