Question

王老師指導(dǎo)化學(xué)興趣小組的同學(xué)，設(shè)計(jì)了“測(cè)量空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)”實(shí)驗(yàn)的新裝置（見(jiàn)圖），并進(jìn)行了以下探究活動(dòng)，請(qǐng)你一同參與．
【小資料】
（1）白磷著火點(diǎn)約為40℃，易燃燒，且耗氧徹底；
（2）硫酸銅溶液能與白磷反應(yīng)，從而化解白磷的毒性．
【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）在確保裝置不漏氣時(shí)，按圖裝入藥品、連好儀器．
（2）將錐形瓶底部放人熱水中，白磷很快被引燃．請(qǐng)寫(xiě)出白磷燃燒的化學(xué)方程式

4P+5O₂=2P₂O₅

．
（3）燃燒結(jié)束，等到錐形瓶冷卻到室溫后，把注射器針頭穿透橡皮塞，此時(shí)注射器里的硫酸銅溶液會(huì)

自動(dòng)噴入錐形瓶?jī)?nèi)

；如實(shí)驗(yàn)比較成功，測(cè)得氧氣的體積分?jǐn)?shù)約是

1

5

，最終注射器里的液面約停留在

4

mL刻度處．
【反思與評(píng)價(jià)】
（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)束、振蕩錐形瓶，硫酸銅溶液能與剩余的白磷發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)方程式為：11P_x+60CuS0₄+96H₂0=20Cu₃P↓+24H₃P0₄+60H₂S0₄，則白磷化學(xué)式中的x=

4

．
（2）足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，這說(shuō)明瓶?jī)?nèi)剩余氣體

不支持

（填“支持”或“不支持”）燃燒．
（3）此改進(jìn)裝置與課本上“測(cè)量空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)”實(shí)驗(yàn)裝置相比，有不少的優(yōu)點(diǎn)，請(qǐng)你寫(xiě)出一條：

不污染環(huán)境、誤差小等

．

Answer 1

分析：【實(shí)驗(yàn)探究】（2）依據(jù)磷的燃燒分析書(shū)寫(xiě)即可（3）根據(jù)磷的燃燒會(huì)消耗錐形瓶?jī)?nèi)的氧氣導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)氣壓減小分析判斷，根據(jù)氧氣在空氣中的含量分析氧氣的體積分?jǐn)?shù)；
【反思與評(píng)價(jià)】依據(jù)質(zhì)量守恒定律中反應(yīng)前后原子的個(gè)數(shù)不變分析判斷x的數(shù)值，從白磷不能繼續(xù)燃燒判斷剩余氣體的性質(zhì)，該裝置可從環(huán)保及效果上分析與常規(guī)裝置的區(qū)別．

解答：解：【實(shí)驗(yàn)探究】（2）錐形瓶底部放人熱水中，白磷由于著火點(diǎn)較低，能夠自燃，生成五氧化二磷，此處方程式的條件不能是點(diǎn)燃；
（3）燃燒結(jié)束，等到錐形瓶冷卻到室溫，因?yàn)殄F形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減少，硫酸銅溶液會(huì)自動(dòng)噴入錐形瓶?jī)?nèi)，如實(shí)驗(yàn)比較成功，因?yàn)榭諝庵醒鯕馀c站空氣體積的

1

5

，所以進(jìn)入的硫酸銅溶液應(yīng)該是230ml×

1

5

=46mL，則最終注射器里的液面約停留在4mL刻度處；
【反思與評(píng)價(jià)】（1）依據(jù)質(zhì)量守恒定律中反應(yīng)前后原子的個(gè)數(shù)不變可知：當(dāng)X=4時(shí)反應(yīng)前后各原子的個(gè)數(shù)均相等，符合質(zhì)量守恒定律．
（2）足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，這說(shuō)明瓶?jī)?nèi)剩余氣體不燃燒也不支持燃燒；
（3）優(yōu)點(diǎn)是：不污染環(huán)境、誤差小等；
故答案為：
【實(shí)驗(yàn)探究】（2）4P+5O₂=2P₂O₅（3）自動(dòng)噴入錐形瓶?jī)?nèi)；

1

5

；4
【反思與評(píng)價(jià)】（1）4（2）不支持（3）不污染環(huán)境、誤差小等．

點(diǎn)評(píng)：本考點(diǎn)考查了空氣中氧氣含量的探究，選擇藥品時(shí)要注意：空氣中的氧氣要充分消耗掉，而又不能加入新的氣體．因此應(yīng)該考慮用紅磷、白磷、銅絲等，它與氧氣反應(yīng)生成物是固體，幾乎不占空間．本考點(diǎn)常常在填空題和實(shí)驗(yàn)題中出現(xiàn)．