Question

某校研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行測定空氣里氧氣的含量的實(shí)驗(yàn)，大家分別對(duì)課本上的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)．

（1）甲同學(xué)采用了圖1所示裝置：選用實(shí)際容積為40mL的試管作反應(yīng)容器，將過量的紅磷放入試管，用橡皮塞塞緊試管口，通過導(dǎo)管與實(shí)際容積為60mL的針筒注射器（摩擦系數(shù)很小）組成如圖1的實(shí)驗(yàn)裝置．假設(shè)此實(shí)驗(yàn)?zāi)馨凑占淄瑢W(xué)的設(shè)想正常進(jìn)行，且紅磷所占體積與導(dǎo)管內(nèi)的氣體體積忽略不計(jì)，請(qǐng)回答下列問題：
①實(shí)驗(yàn)前，甲同學(xué)打開彈簧夾，將注射器的活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松手，發(fā)現(xiàn)活塞仍能返回至20mL刻度處，甲同學(xué)這樣操作的目的是為了

 

；
②紅磷燃燒的符號(hào)表達(dá)式為

 

；
③若先夾緊彈簧夾，待紅磷充分燃燒結(jié)束，試管冷卻后再打開彈簧夾，最終注射器活塞前沿停在示數(shù)

 

 mL處；
④若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱紅磷，充分反應(yīng)直至燃燒結(jié)束，試管冷卻．注射器活塞的變化是

 

．
（2）乙同學(xué)采用了圖2所示裝置：通過粗銅絲來點(diǎn)燃玻璃棺內(nèi)的紅磷，這利用了金屬銅的

 

性．在該實(shí)驗(yàn)中，水的作用是

 

（選填序號(hào)）
①吸收生成物，防止污染；    ②加速冷卻；    ③緩沖氣壓．

Answer 1

考點(diǎn)：空氣組成的測定

專題：空氣與水

分析：（1）①凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合操作分析目的；
②白磷燃燒生成五氧化二磷，寫出反應(yīng)的表達(dá)式；
③根據(jù)氧氣約占空氣總體積的五分之一分析示數(shù)變化；
④根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以判斷注射器活塞前沿運(yùn)動(dòng)情況；
（2）銅具有較好的導(dǎo)熱性，結(jié)合磷燃燒的產(chǎn)物及反應(yīng)的現(xiàn)象分析水的作用，可以據(jù)此解答．

解答：解：（1）①實(shí)驗(yàn)前，打開彈簧夾，將注射器的活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說明裝置不漏氣；
②白磷燃燒生成五氧化二磷，故反應(yīng)的表達(dá)式為：4P+5O₂

點(diǎn)燃  .

2P₂O₅；
③40mL空氣中含有8mL氧氣，燃燒結(jié)束，氧氣被完全消耗，等到試管冷卻后再松開彈簧夾．可觀察到活塞前沿運(yùn)動(dòng)至12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，會(huì)使活塞先向右移動(dòng)，等到冷卻后由于氧氣被消耗，活塞會(huì)向左移動(dòng)，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，消耗氧氣的體積為：（40mL+20mL）×

1

5

=12mL，試管冷卻，可觀察到活塞前沿運(yùn)動(dòng)至8刻度處；
故答案為：①檢查裝置的氣密性；②4P+5O₂

點(diǎn)燃  .

2P₂O₅；③12；④活塞先向右移動(dòng)，后向左移動(dòng)，最終停在8mL的刻度線上；
（2）銅具有較好的導(dǎo)熱性，所以本實(shí)驗(yàn)中是利用了銅的導(dǎo)熱性進(jìn)行點(diǎn)燃紅磷；因?yàn)槲逖趸�二磷有毒，因此水吸收生成物，防止污染，也可以加速裝置的冷卻，由于紅磷燃燒放出大量的熱，可以通過水位的移動(dòng)來緩沖裝置氣壓的變化，故①②③都正確；
故答案為：導(dǎo)熱；①②③．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查實(shí)驗(yàn)測定空氣中氧氣含量的原理及可能造成實(shí)驗(yàn)失敗的原因的分析，解此類問題時(shí)關(guān)鍵是分析清楚實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)．