Question

3．在“空氣中氧氣含量的測定”實驗探究中，小涵設(shè)計了如下實驗方案：在燃燒匙內(nèi)盛過量紅磷，點燃后立即插入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾，水注入集氣瓶．（實驗裝置如圖1所示）回答下列問題：
（1）該反應(yīng)的文字表達(dá)式是磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（2）小如用上述實驗裝置測定的結(jié)果是：空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏差，其操作上的原因可能是（要求答出兩種）：裝置氣密性不好；紅磷量不足．
（3）小盈也設(shè)計了一個實驗方案，裝置和操作同上，只不過用木炭代替了紅磷．當(dāng)木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾后，水能否進入集氣瓶？為什么？不能，木炭燃燒生成的二氧化碳與消耗的氧氣的體積相等，燃燒前后集氣瓶內(nèi)的壓強不變．
（4）小淳同學(xué)對實驗裝置進行了大膽的改造，設(shè)計了如圖2所示的裝置．請根據(jù)圖示實驗回答下列問題：
①閉合電源開關(guān)，可以觀察到白磷白磷燃燒，產(chǎn)生白煙．
②裝置冷卻到室溫時，可觀察到U型管內(nèi)左側(cè)液面上升到刻度1處．
③通過這個實驗得出的結(jié)論是氧氣約占空氣體積的五分之一
④此實驗還可推知反應(yīng)后剩余氣體的兩點性質(zhì)是：不溶于水；不支持燃燒．

Answer 1

分析 （1）紅磷在點燃條件下，能和空氣中的氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷，燃燒的同時產(chǎn)生大量白煙，放出大量的熱；根據(jù)實驗原理來書寫文字表達(dá)式；
（2）紅磷不足、裝置漏氣、點燃后沒有迅速伸入集氣瓶并塞緊橡皮塞、沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾等都可以使測定的結(jié)果不準(zhǔn)確；
（3）根據(jù)木炭燃燒生成的二氧化碳與消耗的氧氣的體積相等，燃燒前后集氣瓶內(nèi)的壓強不變進行解答
（4）根據(jù)用白磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項，分析解答本題．

解答 解：（1）磷與氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，故反應(yīng)的文字表達(dá)式是：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）保證本實驗成功的關(guān)鍵是：裝置氣密性要好；紅磷要足量；要冷卻到室溫再讀數(shù)．故答案為：裝置氣密性不好；紅磷量不足；
（3）木炭燃燒生成的二氧化碳與消耗的氧氣的體積相等，燃燒前后集氣瓶內(nèi)的壓強不變，所以當(dāng)木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾后，水不能進入集氣瓶；故填：不能，木炭燃燒生成的二氧化碳與消耗的氧氣的體積相等，燃燒前后集氣瓶內(nèi)的壓強不變．
（4）①閉合電源開關(guān)，電熱絲發(fā)熱，當(dāng)達(dá)到白磷的燃點時，白磷燃燒，產(chǎn)生白煙； ②裝置冷卻到室溫時，可觀察到U型管內(nèi)左側(cè)液面上升到刻度1處；
③通過這個實驗得出的結(jié)論是：氧氣約占空氣體積的五分之一；④此實驗還可推知反應(yīng)后剩余氣體的性質(zhì)有：不溶于水也不支持燃燒．
故答案為：
（1）磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）裝置氣密性不好；紅磷量不足．
（3）不能，木炭燃燒生成的二氧化碳與消耗的氧氣的體積相等，燃燒前后集氣瓶內(nèi)的壓強不變．（4）①白磷燃燒，產(chǎn)生白煙；②上升到刻度1處；③氧氣約占空氣體積的五分之一；④不溶于水；不支持燃燒．

點評 本題主要考查用白磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項，難度稍大，需學(xué)生結(jié)合課本知識仔細(xì)推敲．