Question

5．為測(cè)定空氣中氧氣含量，小明用圖A所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，取下橡膠塞，點(diǎn)燃紅磷后迅速伸入集氣瓶中并旋緊橡膠塞，這時(shí)看到的現(xiàn)象是紅磷繼續(xù)燃燒，生成大量白煙；該反應(yīng)的文字表達(dá)式為紅磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．
（2）小明又設(shè)計(jì)了如圖B所示的改進(jìn)裝置，其優(yōu)點(diǎn)是：
不污染空氣或操作簡(jiǎn)便或?qū)嶒?yàn)誤差較小（只需寫一點(diǎn)）．從理論上分析，玻璃管內(nèi)液面最終將上升至1處[填“1”、“2”、“3”、“4”（數(shù)字為五等分水面以上容積的標(biāo)記）]，但實(shí)測(cè)結(jié)果液面往往偏低，其原因可能是：白磷量不足或未冷卻到室溫就觀察（只需寫一條）．
（3）小明從課本木炭燃燒實(shí)驗(yàn)中得到啟發(fā)，于是他用木炭代替紅磷按A圖裝置進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)你通過學(xué)過的知識(shí)分析該方案是否可行？否（填“是”或“否”），理由是木炭和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生了二氧化碳，瓶中的壓強(qiáng)無明顯變化．

Answer 1

分析 （1）紅磷具有可燃性，集氣瓶中有一定量空氣，所以紅磷會(huì)繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生五氧化二磷；
（2）對(duì)于改進(jìn)的裝置，應(yīng)從其實(shí)驗(yàn)效果，操作的簡(jiǎn)便性，安全環(huán)保等角度考慮優(yōu)點(diǎn)，并從氧氣的體積分?jǐn)?shù)級(jí)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)等進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)測(cè)定原理分析可行性．

解答 解：（1）紅磷能在集氣瓶中繼續(xù)燃燒，燃燒時(shí)冒出濃厚的白煙；紅磷和氧氣點(diǎn)燃產(chǎn)生五氧化二磷；
（2）從改進(jìn)的裝置來看，其實(shí)驗(yàn)效果應(yīng)該更明顯，操作相對(duì)簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)的誤差更小，由于氧氣占空氣體積的五分之一，玻璃管內(nèi)的液面最終會(huì)上升至1處，如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低，原因主要是白磷不足或玻璃管未冷卻到室溫就進(jìn)行觀察；
（3）若將紅磷換成炭粉，該實(shí)驗(yàn)不能獲得成功，因?yàn)樘寂c氧氣反應(yīng)，消耗氧氣，但同時(shí)又生成二氧化碳?xì)怏w，瓶中的壓強(qiáng)無明顯變化；
答案：（1）紅磷繼續(xù)燃燒，生成大量白煙；紅磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（2）不污染空氣或操作簡(jiǎn)便或?qū)嶒?yàn)誤差較小，1，白磷量不足或未冷卻到室溫就觀察；
（3）否；木炭和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生了二氧化碳，瓶中的壓強(qiáng)無明顯變化．

點(diǎn)評(píng) 本題對(duì)照原來的裝置，通過改進(jìn)的裝置對(duì)空氣中氧氣含量的測(cè)定進(jìn)行了考查，較新穎．