Question

7．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．
已知：在空氣中，溫度超過(guò)40℃，白磷（化學(xué)符號(hào)為P）就可以燃燒，與氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷．
如圖是“空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)測(cè)定”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置．主要操作是：在實(shí)際容積為200mL的集氣瓶里，先裝進(jìn)50mL的水，再按圖連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點(diǎn)燃．
（1）請(qǐng)寫(xiě)出白磷與氧氣反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅
（2）白磷從燃燒到熄滅冷卻的過(guò)程中，瓶?jī)?nèi)水面的變化是先下降再上升；若實(shí)驗(yàn)非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為80mL．
（3）集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的50mL水，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中起到的作用是abc（填序號(hào)）
a．加快集氣瓶冷卻       b．液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出
c．緩沖集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的驟然升高．
（4）下列對(duì)該實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)中正確的是CD．
A．白磷燃燒產(chǎn)生大量白色煙霧
B．燃燒匙中的白磷可以換成細(xì)鐵絲
C．該實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明氫氣難溶于水
D．白磷的量不足會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶中水的體積小于$\frac{1}{5}$．
（5）該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紅磷燃燒產(chǎn)生五氧化二磷寫(xiě)出反應(yīng)的表達(dá)式；
（2）根據(jù)紅磷從燃燒到熄滅冷卻的過(guò)程中裝置內(nèi)的壓強(qiáng)的變化分析；
燃燒消耗氧氣，集氣瓶?jī)?nèi)氣壓降低，打開(kāi)止水夾后燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)，約占瓶?jī)?nèi)氣體體積的$\frac{1}{5}$，可以據(jù)此解答該題；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象級(jí)實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析；
（4）根據(jù)集氣瓶中水可以使瓶?jī)?nèi)形成密封體系考慮．

解答 解：（1）紅磷燃燒產(chǎn)生五氧化二磷，故反應(yīng)的表達(dá)式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）白磷從燃燒到熄滅冷卻的過(guò)程中，瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)先增大，后又降低，因此瓶?jī)?nèi)水面的變化是先下降，后上升；由于空氣中氧氣約占空氣體積的五分之一，容積為200mL的集氣瓶里，先裝進(jìn)50mL的水，所以空氣體積是150mL，所以氧氣占30mL，所以最后集氣瓶中水的體積約為50mL+30mL=80mL；
故答案為：先下降后上升；80；
（3）A．白磷燃燒產(chǎn)生大量白色煙，而不是霧，故錯(cuò)誤；
B．燃燒匙中的白磷不可以換成細(xì)鐵絲，因?yàn)殍F絲不能在空氣中燃燒，故錯(cuò)誤；
C．該實(shí)驗(yàn)不可以說(shuō)明氫氣難溶于水，而是氮?dú)怆y溶于水，故錯(cuò)誤；
D．白磷的量不足會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶中水的體積小于$\frac{1}{5}$，故正確；
故答案為：D；
（4）集氣瓶?jī)?nèi)預(yù)先裝入適量的水，使白磷燃燒時(shí)集氣瓶?jī)?nèi)氣壓不會(huì)過(guò)度增大，不至于使集氣瓶中氣體受熱膨脹而逸出．同時(shí)還可以加快集氣瓶冷卻，緩沖集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的驟然升高．故答案為：ABC
故答案為：
（1）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅； （2）先下降再上升；80．（3）abc；（4）CD．（5）氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)是測(cè)定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)中要注意裝置的嚴(yán)密性、所用藥品的量、生成物的狀態(tài)、對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果的誤差分析等，培養(yǎng)了學(xué)生的分析推理能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度．