Question

【題目】為測(cè)定空氣中氧氣的含量，小華和小強(qiáng)同學(xué)分別設(shè)計(jì)如下方案：

小華:采用圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).（燃燒匙中藥品為紅磷）

小強(qiáng):（如圖2）選用實(shí)際容積為40 mL的試管作反應(yīng)容器，將過(guò)量的白磷放入試管，用橡皮塞塞緊試管口，通過(guò)導(dǎo)管與潤(rùn)滑性很好的針筒注射器組成如圖的實(shí)驗(yàn)裝置。假設(shè)此實(shí)驗(yàn)?zāi)馨凑招��?qiáng)的設(shè)想正常進(jìn)行，且白磷所占體積與導(dǎo)管內(nèi)的氣體體積忽略不計(jì)

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）紅磷在集氣瓶中燃燒的文字表達(dá)式為__________________。

（2）待燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開(kāi)止水夾，觀察到進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的1/5，你認(rèn)為其原因可能是_________、__________。

（3）如將燃燒匙中紅磷換成硫磺粉，實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒�？為什么�?/span>________；______。

（4）用小強(qiáng)設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn)時(shí):實(shí)驗(yàn)前，打開(kāi)彈簧夾，將注射器的活塞前沿從20 mL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(shuō)明_______。若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結(jié)束，等到試管冷卻后再松開(kāi)彈簧夾。可觀察到的現(xiàn)象為_______；若不夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結(jié)束，等到試管冷卻后再松開(kāi)彈簧夾�？捎^察到的現(xiàn)象為______

（5）圖2的設(shè)計(jì)操作與圖1比較，其優(yōu)點(diǎn)是_________

（6）若按小強(qiáng)的設(shè)想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際可能遇到諸多問(wèn)題而發(fā)生危險(xiǎn)，造成實(shí)驗(yàn)失敗。例_______

Answer 1

【答案】紅磷+氧氣五氧化二磷 紅磷的量不足 裝置漏氣 不成功 因?yàn)樘糠廴紵�消耗氧氣，但生成氣體，壓強(qiáng)幾乎不變 裝置氣密性良好 活塞向左移動(dòng)至12ml處停止 活塞向左移動(dòng)至8ml處停止 測(cè)量更準(zhǔn)確或防止造成空氣污染 紅磷燃燒放熱壓強(qiáng)增大造成橡皮塞沖出

【解析】

（1）紅磷與氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，文字表達(dá)式為：磷+氧氣五氧化二磷；
（2）實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的15，導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是裝置漏氣或紅磷的量不足或裝置未完全冷卻就打開(kāi)止水夾；
（3）若將紅磷換成硫粉，該實(shí)驗(yàn)不能獲得成功，因?yàn)榱蚺c氧氣反應(yīng)，消耗氧氣，但同時(shí)又生成二氧化硫氣體，瓶中的壓強(qiáng)無(wú)明顯變化；
（4）打開(kāi)彈簧夾，將注射器活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松開(kāi)手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說(shuō)明整個(gè)裝置都不漏氣；若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，這只是消耗了40mL的試管中空氣中的氧氣，然后根據(jù)氧氣約占空氣總體積的 ，計(jì)算出被消耗氧氣的體積為8mL，進(jìn)而推測(cè)出注射器活塞向左移動(dòng)8mL到12mL刻度處；若不夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結(jié)束，等到試管冷卻后再松開(kāi)彈簧夾，消耗的氧氣應(yīng)該是試管和注射器內(nèi)的氧氣之和，60mL的五分之一，可觀察到的現(xiàn)象為：活塞最終穩(wěn)定在約8mL的刻度線上；
（5）圖2的設(shè)計(jì)操作與圖1比較，它可以防止磷燃燒產(chǎn)生的白煙散逸到空氣中，再就是裝置的刻度更清楚，讀數(shù)更容易；
（6）因?yàn)榘琢兹紵�放出大量的熱，�?huì)使密閉體系內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，所以該實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題有：橡膠塞彈出、試管爆裂、注射器活塞彈出等。