Question

16．注射器是一種普通的醫(yī)療器械，但它在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮著越來越大的作用．某化學(xué)興趣小組為了測定空氣中氧氣的含量，設(shè)計(jì)了如圖的裝置進(jìn)行探究活動(dòng)．
【查閱資料】白磷的著火點(diǎn)是40℃，紅磷的著火點(diǎn)是240℃，兩種物質(zhì)的燃燒產(chǎn)物五氧化二磷是白色固體，會(huì)刺激人體呼吸道，能與空氣中的水蒸氣反應(yīng)，生成有毒的偏磷酸．
【步驟與現(xiàn)象】
①測量試管的容積為50mL；
②檢查裝置的氣密性良好；
③裝藥品，將注射器裝滿25mL水，連接好儀器；
④用彈簧夾夾緊膠皮管，加熱粗銅絲，觀察現(xiàn)象；
⑤燃燒結(jié)束，試管冷卻到室溫后打開彈簧夾，觀察注射器活塞的移動(dòng)情況．
【反思與交流】
（1）實(shí)驗(yàn)中利用了銅絲的導(dǎo)熱性；
（2）步驟④中觀察到的現(xiàn)象有白磷燃燒，發(fā)出黃光，放出熱量，產(chǎn)生大量白煙；該反應(yīng)的表達(dá)式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，注射器中還剩約15mL水；
（4）該裝置與教材中的測量氧氣體積分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)裝置相比，優(yōu)點(diǎn)是避免在試管外點(diǎn)燃白磷，既減少燃燒時(shí)插入造成的誤差，又避免環(huán)境污染．

Answer 1

分析 本題是測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)中用的是白磷，白磷的著火點(diǎn)比較低，裝置設(shè)計(jì)的也比較好，在試管外部加熱銅絲，操作簡單，并且試管內(nèi)的空氣也不會(huì)逸散出來．利用銅絲的導(dǎo)熱性，就可以點(diǎn)燃白磷，并且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50mL的試管與潤滑性很好的針筒注射器，并且活塞最少應(yīng)調(diào)至在10mL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)．還要注意白磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象：發(fā)黃光、放出熱量、冒出大量的白煙，污染環(huán)境．根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置的特點(diǎn)分析解答優(yōu)點(diǎn)．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置，在試管外部加熱銅絲，是為了引燃白磷，銅有良好的導(dǎo)熱性．故答案為：導(dǎo)熱；
（2）加熱粗銅絲，觀察現(xiàn)象，會(huì)看到白磷燃燒，發(fā)黃光、放熱、冒出大量的白煙．故答案為：白磷燃燒，發(fā)出黃光，放出熱量，產(chǎn)生大量白煙；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（3）氧氣約占空氣體積的五分之一，故50mL空氣中含有10mL氧氣，氧氣被完全耗盡后，進(jìn)入10mL水，則注射器內(nèi)剩余水的體積為15mL；故填：15；
（4）該化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)的裝置與教材中的測量氧氣體積分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)裝置相比，有何優(yōu)點(diǎn)是：能使實(shí)驗(yàn)誤差小，能夠減少空氣污染．故填：避免在試管外點(diǎn)燃白磷，既減少燃燒時(shí)插入造成的誤差，又避免環(huán)境污染．

點(diǎn)評 本考點(diǎn)是用白磷測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，屬于實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究．這類探究實(shí)驗(yàn)要具體問題具體分析，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題．本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在填空題和實(shí)驗(yàn)題中．