Question

【題目】化學興趣小組在李老師指導下，改進了“測量空氣中氧氣體積分數”的實驗裝置（見下圖），并進行以下實驗探究活動，請你一同參與。

【查閱資料】

①白磷劇毒，著火點低（40℃），易燃燒，且耗氧徹底。

②硫酸銅溶液能與白磷反應，從而化解白磷的毒性。

【實驗探究】

（1）在確保裝置不漏氣時，按圖裝入藥品、連好儀器。

（2）將錐形瓶底部放入熱水中，白磷很快被引燃。白磷燃燒的化學方程式是______。

（3）燃燒結束后，等到錐形瓶冷卻到室溫，按下注射器，使注射器針頭穿透橡皮塞，此時注射器里的硫酸銅溶液會______，以彌補氧氣的體積。如果實驗比較成功，測得氧氣的體積分數約是______，最終注射器里的液面約停留在______mL刻度處。

【反思評價】

（1）實驗結束、振蕩錐形瓶，硫酸銅溶液能與剩余的白磷發(fā)生反應，有關的化學方程式為：

11Px + 60CuSO4 + 96H2O = 20Cu3P↓ + 24H3PO4 + 60H2SO4，則x=_____。

（2）此改進裝置與課本上“測量空氣中氧氣體積分數”實驗裝置相比，有不少的優(yōu)點，請你寫出1條：_____。

Answer 1

【答案】 4P+5O22P2O5 自動噴入錐形瓶內 1/5（或21%） 4（或1.7） 4 無污染、誤差小、操作簡便等

【解析】【實驗探究】（2）白磷燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式表示為4P+5O22P2O5 ；（3）白磷燃燒消耗氧氣導致瓶內的壓強減小，按下注射器，使注射器針頭穿透橡皮塞，此時注射器里的硫酸銅溶液會自動噴入錐形瓶內；氧氣約占空氣總體積的1/5，錐形瓶內空氣的總體積為230mL，氧氣的體積= 1/5=46ml，即進入錐形瓶中的硫酸銅的體積為46ml，那么最終注射器里的液面約停留在4ml處；【反思評價】（1）反應前P：11x，Cu：60，S：60，H：192，O：336，反應后P：44，Cu：60，S：60，H：192，O：336，根據質量守恒定律化學反應前后原子的種類和數目不變，故x=4 ；（2）課本上“測量空氣中氧氣體積分數”原理是紅磷燃燒消耗氧氣，導致集氣瓶內的壓強減小，水倒流入集氣瓶中的體積則為氧氣的體積，此改進裝置的優(yōu)點是無污染、誤差小、操作簡便。