Question

（1）小麗同學(xué)用圖1裝置測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．請(qǐng)你填寫出來(lái)，并與同學(xué)交流．
①寫出紅磷燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
②待該物質(zhì)熄滅并冷卻后，打開彈簧夾觀察到的現(xiàn)象是

 

；
由此得出的結(jié)論是

 

．
③由本實(shí)驗(yàn)還可以推測(cè)氮?dú)獾男再|(zhì)有（任寫一種）：

 

．
（2）小華同學(xué)認(rèn)為小麗的方案會(huì)污染空氣，而且容易產(chǎn)生誤差，打算設(shè)計(jì)如下方案：選用實(shí)際容積為40mL的試管作反應(yīng)容器，將過(guò)量的白磷放入試管，用橡皮塞塞緊試管，通過(guò)導(dǎo)管與實(shí)際容積為60mL且潤(rùn)滑性很好的針筒注射器組成如圖2的實(shí)驗(yàn)裝置．假設(shè)此實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虬凑招∪A的設(shè)想正常進(jìn)行，且白磷所占體積與導(dǎo)管內(nèi)的氣體體積忽略不計(jì)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①實(shí)驗(yàn)前，打開彈簧夾，將注射器活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松開手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說(shuō)明

 

；
②若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結(jié)束，等到試管冷卻后再松開彈簧夾．可觀察到的現(xiàn)象為：白磷燃燒，活塞向左移，最終停在約

 

mL的刻度線處；
③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，試管冷卻．可觀察到的現(xiàn)象為：白磷燃燒，活塞先向右移動(dòng)，后又向左移，最終停在約

 

mL的刻度線處；
④若將紅磷換成碳粉，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊瘾@得成功？

 

（填能或否）理由是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：空氣組成的測(cè)定,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）①紅磷和氧氣點(diǎn)燃生成五氧化二磷，據(jù)此書寫化學(xué)方程式；
②觀察到的現(xiàn)象是：水倒吸進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶體積的五分之一，因?yàn)榱着c氧氣反應(yīng)，消耗了空氣中的氧氣，使內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差；通過(guò)該現(xiàn)象說(shuō)明說(shuō)明空氣中氧氣的體積含量；
③剩余氣體主要是氮?dú)猓瑳](méi)有燃燒說(shuō)明它既不燃燒也不支持燃燒；
（2）本題是測(cè)定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)探究，要把空氣中的氧氣消耗掉，在本實(shí)驗(yàn)中用的是過(guò)量的白磷，燃燒后的生成物是固體，不需要占很大的空間．本實(shí)驗(yàn)中用的是40mL的試管與實(shí)際容積為60mL且潤(rùn)滑性很好的針筒注射器，并且活塞在20mL處，有助于反應(yīng)結(jié)束后計(jì)算體積．要使本實(shí)驗(yàn)成功，必須注意以下幾點(diǎn)：①裝置的氣密性好；②白磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)．還要注意防止試管受熱不均或氣體體積受熱膨脹過(guò)大，從而造成試管炸裂．

解答：解：（1）①紅磷燃燒的化學(xué)方程式為：4P+5O₂

點(diǎn)燃  .

2P₂O₅．
②觀察到的現(xiàn)象是：水倒吸進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶體積的五分之一，因?yàn)榱着c氧氣反應(yīng)，消耗了空氣中的氧氣，使內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差．
③剩余氣體主要是氮?dú)猓瑳](méi)有燃燒說(shuō)明它既不燃燒也不支持燃燒；沒(méi)有溶于水說(shuō)明它不易溶于水；
（2）①打開彈簧夾，將注射器活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松開手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說(shuō)明整個(gè)裝置都不漏氣；故答案：裝置的氣密性好；
②若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，這時(shí)白磷燃燒消耗掉的只是試管內(nèi)的氧氣為40mL×

1

5

=8mL，所以活塞應(yīng)停在20mL-8mL=12mL的刻度處；
③若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，白磷實(shí)際消耗掉的是試管40mL和注射器內(nèi)20mL的氧氣為（40mL+20mL）×

1

5

=12mL，所以活塞應(yīng)停在20mL-12mL=8mL的刻度處；
④因?yàn)榘琢自诿荛]容器內(nèi)燃燒產(chǎn)生熱量使氣體膨脹，可能會(huì)使橡膠塞彈出、試管爆裂、不使用彈簧夾可能會(huì)使注射器活塞彈出等，造成實(shí)驗(yàn)失敗．
故答案：（1）①4P+5O₂

點(diǎn)燃  .

2P₂O₅；
②水從燒杯中流向集氣瓶中，約占集氣瓶體積的1/5；空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)大約為l/5；
③難溶于水；不能燃燒，也不能支持燃燒．
（2）①裝置的氣密性好；
②12mL；
③8mL；
④否，碳燃燒后的生成物是氣體二氧化碳，生成二氧化碳的體積與消耗氧氣的體積相當(dāng)，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化不大．

點(diǎn)評(píng)：本考點(diǎn)是用紅磷測(cè)定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，屬于實(shí)驗(yàn)方法和過(guò)程的探究．這類探究實(shí)驗(yàn)要具體問(wèn)題具體分析，根據(jù)設(shè)計(jì)的步驟中不同的現(xiàn)象去思考、去探究，從而回答題目給出的問(wèn)題．本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在填空題和實(shí)驗(yàn)題中．