Question

【題目】貴陽(yáng)某校探究小組對(duì)空氣中氧氣含量的測(cè)定進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究。

將數(shù)顯設(shè)備、三種傳感器（氣體壓強(qiáng)、溫度、氧氣濃度）和其它裝置按圖1連接，裝置氣密性良好。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，打開(kāi)并調(diào)試好傳感器和數(shù)顯設(shè)備，用酒精燈將足量紅磷點(diǎn)燃，立即將燃燒匙伸入瓶中并塞緊橡皮塞。各傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)如圖2所示，橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)表示該段時(shí)間內(nèi)氣體壓強(qiáng)、溫度、氧氣濃度對(duì)應(yīng)的變化情況。

（1）寫(xiě)出紅磷燃燒的化學(xué)方程式：_____。

（2）根據(jù)圖2中壓強(qiáng)變化曲線，bc段壓強(qiáng)升高的原因是_____。實(shí)驗(yàn)結(jié)束打開(kāi)活塞的過(guò)程中，壓強(qiáng)曲線中對(duì)應(yīng)的線段是_____。

（3）圖2中X曲線表示的是_____（填“溫度”或“氧氣濃度”）變化情況。

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束測(cè)得裝置內(nèi)氧氣濃度為8.85%后改用足量白磷實(shí)驗(yàn)測(cè)得氧氣濃度為3.21%，而拉瓦錫采用汞作為消耗氧氣的反應(yīng)物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)后氧氣的濃度幾乎為0%。

①若采用教材裝置測(cè)定空氣中氧氣含量時(shí)，改用白磷能使測(cè)定結(jié)果較準(zhǔn)確的原因是_____。

②請(qǐng)從優(yōu)缺點(diǎn)兩方面評(píng)價(jià)拉瓦錫測(cè)定空氣中氧氣的含量與課本采用的紅磷測(cè)定空氣中氧氣含量的方案

拉瓦錫實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：_____、拉瓦錫實(shí)驗(yàn)不足_____；

課本實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：_____、課本實(shí)驗(yàn)不足_____。

Answer 1

【答案】 紅磷燃燒放熱，使裝置內(nèi)氣體受熱膨脹，壓強(qiáng)變大 de 溫度 足量的白磷燃燒消耗的氧氣的更多 能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡 汞蒸氣有毒，可能造成污染或傷害人體 產(chǎn)物為無(wú)毒固體五氧化二磷，實(shí)驗(yàn)較為環(huán)保 不能將瓶?jī)?nèi)氧氣完全消耗

【解析】

（1）磷與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

（2）紅磷燃燒放熱，使裝置內(nèi)氣體受熱膨脹，壓強(qiáng)變大，所以bc段壓強(qiáng)升高；由于紅磷燃燒消耗了氧氣造成裝置內(nèi)的壓強(qiáng)減小，但實(shí)驗(yàn)結(jié)束打開(kāi)活塞的過(guò)程中，壓強(qiáng)又變大，恢復(fù)到反應(yīng)前的壓強(qiáng)；故填：紅磷燃燒放熱，使裝置內(nèi)氣體受熱膨脹，壓強(qiáng)變大；de；

（3）圖2中X曲線隨著反應(yīng)的進(jìn)行慢慢變大，反應(yīng)結(jié)束后，又慢慢變小，最后恢復(fù)至反應(yīng)前的水平，所以這條曲線表示的是溫度；若是氧氣的濃度就會(huì)越來(lái)越小；故填：溫度；

（4）①足量的白磷燃燒消耗的氧氣的更多，所以采用教材裝置測(cè)定空氣中氧氣含量時(shí)，改用白磷能使測(cè)定結(jié)果較準(zhǔn)確；故填：足量的白磷燃燒消耗的氧氣的更多；

②拉瓦錫實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡；

拉瓦錫實(shí)驗(yàn)不足：汞蒸氣有毒，可能造成污染或傷害人體；

課本實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)物為無(wú)毒固體五氧化二磷，實(shí)驗(yàn)較為環(huán)保；

課本實(shí)驗(yàn)不足：不能將瓶?jī)?nèi)氧氣完全消耗。