Question

5．化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)．請結(jié)合圖1回答問題：

（1）標號a的儀器名稱為長頸漏斗；
（2）在裝置A中加入稀鹽酸和大理石，則裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，裝置C中觀察到的現(xiàn)象是紫色石蕊變紅色；
（3）裝置D中觀察到下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，說明二氧化碳的密度比空氣大，不助燃，不可燃；
（4）某化學(xué)興趣小組根據(jù)圖2甲裝置探究“可燃物燃燒的條件”，探究過程中，大家對白磷燃燒后生成的大量白煙是否危害人體健康提出了疑問．
【査閱資料】白磷的著火點是40℃，紅磷的著火點是240℃，燃燒產(chǎn)物五氧化二磷是白色固體，會刺激人體呼吸道，可能會與空氣中的水蒸氣反應(yīng)，生成有毒的偏磷酸（HPO₃）．
【交流與討論】白煙對人體健康有害，該裝置必須改進，改進后的圖乙裝置與圖甲裝置比較，優(yōu)點是減少污染；
【改進與實驗】同學(xué)們按改進后的圖2乙裝置進行實驗．

現(xiàn)象	解釋
a試管中白磷燃燒，熱水中白磷沒有燃燒
	溫度未達到紅磷的著火點

【反思與評價】有同學(xué)指出圖乙裝置仍有不足之處，并設(shè)計了圖丙裝置，其中氣球的作用是緩沖作用，防止膠塞沖出；
【拓展與遷移】待a試管冷卻后，將試管倒置于水面下，并取下橡皮塞，發(fā)現(xiàn)有水進入試管，進入試管內(nèi)的水的體積接近試管容積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進行分析；
（2）根據(jù)氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和水，二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅色進行分析；
（3）根據(jù)裝置D中觀察到下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，說明二氧化碳的密度比空氣大，不助燃，不可燃進行分析；
（4）【交流與討論】可從資料中查閱的五氧化二磷的性質(zhì)得知，它有毒，所以要從防止污染的角度來分析根據(jù)氣球的彈性較大根據(jù)燃燒的條件分析可得到實驗現(xiàn)象的原理；
【改進與實驗】根據(jù)燃燒的條件分析可得到實驗現(xiàn)象的原理；
【反思與評價】在反應(yīng)過程中試管內(nèi)的壓強會變化，分析可得出裝置中氣球的作用；
【拓展與遷移】考慮氧氣約占空氣體積的五分之一進行分析．

解答 解：（1）通過分析題中所指儀器的作用可知，a是長頸漏斗；
（2）氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和水，化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅色，所以裝置C中觀察到的現(xiàn)象是紫色石蕊變紅色；
（3）裝置D中觀察到下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，說明二氧化碳的密度比空氣大，不助燃，不可燃；
（4）【交流與討論】改進后的圖2裝置與圖1裝置比較燃燒后的產(chǎn)物在試管中不會散發(fā)到空氣里，所以優(yōu)點是能防止白磷燃燒產(chǎn)生的五氧化二磷逸散，危害人體健康．
故填：防止白磷燃燒生成的五氧化二磷逸散到空氣中，造成污染；
【改進與實驗】燃燒必須達到三個條件：①物質(zhì)本身具有可燃性，②可燃物與助燃物充分地接觸，③達到可燃物的著火點．所以投入水中的白磷雖然溫度達到著火點，但是在水中與空氣隔絕，所以不會燃燒；試管中的白磷會燃燒，它的溫度即達到著火點又與空氣接觸，滿足燃燒的條件；試管中的紅磷盡管與空氣接觸，但是溫度沒有達到它的著火點，所以不會燃燒．故填：①達到著火點但沒有和氧氣接觸；②和氧氣接觸但沒有達到著火點；
【反思與評價】在反應(yīng)過程中試管內(nèi)的壓強會變化，所以圖3裝置中氣球的作用是避免橡皮塞因試管內(nèi)氣體熱膨脹而被沖開；故填：緩沖作用，防止膠塞沖出；
【拓展與遷移】待a試管冷卻后，將試管口緊貼水面，并取下橡皮塞，發(fā)現(xiàn)有水進入試管，進入試管內(nèi)的水的體積接近試管容積的$\frac{1}{5}$．
故答案為：（1）長頸漏斗；
（2）Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，紫色石蕊變紅色；
（3）二氧化碳的密度比空氣大，不助燃，不可燃；
（4）【交流與討論】防止白磷燃燒生成的五氧化二磷逸散到空氣中，造成污染．
【改進與實驗】

現(xiàn)象	解釋
	熱水中白磷沒有與氧氣接觸
b試管中紅磷沒有燃燒

【反思與評價】緩沖作用，防止膠塞沖出；
【拓展與遷移】$\frac{1}{5}$．

點評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．