Question

7．我校某同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖．該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①在集氣瓶中加少量的水，將水面上方的空間分為5等份．
②在帶橡皮塞和導(dǎo)管的燃燒匙內(nèi)裝入一定量的紅磷，將導(dǎo)管上的彈簧夾夾緊，在酒精燈上點(diǎn)燃紅磷，并立即伸入集氣瓶?jī)?nèi)，塞緊橡皮塞．
③充分反應(yīng)后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開彈簧夾．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）步驟②集氣瓶中燃燒的主要現(xiàn)象是紅磷劇烈燃燒、放出大量熱和產(chǎn)生大量白煙，其反應(yīng)的文字（或符號(hào)）表達(dá)式為磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷（4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅）；
（2）步驟③中打開彈簧夾后觀察到的現(xiàn)象是燒杯中的水沿著導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶的“1”處，由此可得出空氣中氧氣的體積約占$\frac{1}{5}$；但本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是進(jìn)入集氣瓶中的水小于理論值，其原因可能是紅磷量太少（只答一點(diǎn)，合理即可）；
（3）②中點(diǎn)燃紅磷的方法有什么后果？造成空氣污染_．

Answer 1

分析 （1）紅磷劇烈燃燒、放出大量熱和產(chǎn)生大量白煙，
（2）由于紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)減小，打開止水夾后觀察到：水沿導(dǎo)管倒流進(jìn)入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$處；進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的1/5要從裝置漏氣，沒(méi)有把氧氣消耗完考慮；
（3）根據(jù)五氧化二磷有毒，用②中點(diǎn)燃紅磷的方法會(huì)造成空氣污染進(jìn)行分析．

解答 解：（1）步驟②集氣瓶中的現(xiàn)象是：紅磷劇烈燃燒、放出大量熱和產(chǎn)生大量白煙；反應(yīng)物是磷和氧氣，生成物是五氧化二磷，反應(yīng)條件是加熱，所以文字表達(dá)式是：磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；反應(yīng)的化學(xué)方程式是4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）由于紅磷消耗了空氣中的氧氣使集氣瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)減小，打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是：水沿導(dǎo)管倒流進(jìn)入集氣瓶中，倒流至集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$處，可以得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為$\frac{1}{5}$；如果裝置漏氣會(huì)導(dǎo)致空氣中氧氣含量偏小，紅磷量太少?zèng)]有把裝置內(nèi)的氧氣消耗完，也會(huì)導(dǎo)致空氣中氧氣含量偏小，沒(méi)有冷卻到室溫就打開止水夾，也會(huì)導(dǎo)致空氣中氧氣含量偏��；
（3）五氧化二磷有毒，用②中點(diǎn)燃紅磷的方法會(huì)造成空氣污染．
答案：
（1）紅磷劇烈燃燒、放出大量熱和產(chǎn)生大量白煙；磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷（4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅）；
（2）$\frac{1}{5}$；紅磷量太少；
（3）造成空氣污染．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)操作的理解等，難度中等，清楚實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與綜合運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．