Question

4．小明發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室用燃燒紅磷的方法（裝置如圖1）測(cè)定空氣中氧氣的含量得出的數(shù)據(jù)常常遠(yuǎn)低于理論值21%，這是為什么呢？下面是小明進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)你參與并回答相關(guān)的問(wèn)題．

【進(jìn)行猜想】（1）裝置漏氣；（2）紅磷不足，裝置內(nèi)氧氣有剩余；…
【實(shí)驗(yàn)與交流】在老師的指導(dǎo)下，小明分別用過(guò)量的紅磷和白磷進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，用測(cè)氧氣濃度的電子傳感器測(cè)得反應(yīng)后裝置內(nèi)氧氣濃度分別為8.85%和3.21%．請(qǐng)從燃燒條件的角度回答產(chǎn)生上述結(jié)果的主要原因．白磷的著火點(diǎn)比紅磷低，更容易燃燒，試寫出紅磷燃燒的化學(xué)方程式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
【實(shí)驗(yàn)探究1】小明根據(jù)鐵生銹的原理，探究用鐵能否準(zhǔn)確測(cè)定空氣中氧氣的含量．于是進(jìn)行了如裝置圖2所示的實(shí)驗(yàn)．經(jīng)過(guò)7天測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算出空氣中氧氣的含量為19.13%．
【交流與反思】與用紅磷燃燒的方法相比，用鐵絲生銹的方法測(cè)定的主要優(yōu)點(diǎn)及原因．實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，耗氧更徹底
【實(shí)驗(yàn)探究2】為了加快反應(yīng)速率，小明通過(guò)查詢資料，利用鐵粉、炭粉、氯化鈉等物質(zhì)又進(jìn)行了如裝置圖3所示實(shí)驗(yàn)．8分鐘后測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)前的體積		實(shí)驗(yàn)后的體積
集氣瓶?jī)?nèi)空氣	燒杯內(nèi)蒸餾水	燒杯內(nèi)剩余蒸餾水
131mL	90.0mL	63.6mL

請(qǐng)計(jì)算出空氣中氧氣含量20.2%（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）．
【結(jié)論與反思】從上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象看：鐵粉比鐵絲更易生銹，說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)的速度與物質(zhì)的接觸面積有關(guān)；炭粉和氯化鈉能加快反應(yīng)速率．
【拓展延伸】銅也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)而銹蝕，生成銅綠[銅綠主要成分為Cu₂（OH）₂CO₃]，若將圖2裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)判斷能否比較準(zhǔn)確地測(cè)定空氣中氧氣的含量，并說(shuō)明理由：不能；因?yàn)榭諝庵卸�氧化碳的含量�?.03%，銅不能把裝置中的氧氣耗盡．

Answer 1

分析 【進(jìn)行猜想】
如果裝置漏氣，裝置內(nèi)氧氣有剩，沒(méi)有冷卻至室溫就打開止水夾，都能夠?qū)е逻M(jìn)入集氣瓶中的水不到集氣瓶容積的五分之一；
【實(shí)驗(yàn)與交流】
白磷的著火點(diǎn)比紅磷的著火點(diǎn)低；
白磷、紅磷在空氣中燃燒都生成五氧化二磷；
【交流與反思】
反應(yīng)物不同，反應(yīng)程度可能不一樣；
【實(shí)驗(yàn)探究2】
根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算；
【結(jié)論與反思】
反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)速率越快；
【拓展延伸】
空氣中二氧化碳的含量較�。�

解答 解：【進(jìn)行猜想】
如果裝置漏氣，裝置內(nèi)氧氣有剩，沒(méi)有冷卻至室溫就打開止水夾，都能夠?qū)е逻M(jìn)入集氣瓶中的水不到集氣瓶容積的五分之一．
故填：紅磷不足．
【實(shí)驗(yàn)與交流】
用測(cè)氧氣濃度的電子傳感器測(cè)得反應(yīng)后裝置內(nèi)氧氣濃度分別為8.85%和3.21%，從燃燒條件的角度分析，產(chǎn)生上述結(jié)果的主要原因是：白磷的著火點(diǎn)比紅磷低，更容易燃燒；
紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
故填：白磷的著火點(diǎn)比紅磷低，更容易燃燒；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
【交流與反思】
與用紅磷燃燒的方法相比，用鐵絲生銹的方法測(cè)定的主要優(yōu)點(diǎn)及原因是：實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，耗氧更徹底．
故填：實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，耗氧更徹底．
【實(shí)驗(yàn)探究2】
空氣中氧氣含量為：$\frac{90.0mL-63.6mL}{131mL}$×100%=20.2%，
故填：20.2%．
【結(jié)論與反思】
從上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象看：鐵粉比鐵絲更易生銹，說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)的速度與物質(zhì)的接觸面積有關(guān)，即接觸面積越大，反應(yīng)速率越快；
炭粉和氯化鈉能加快反應(yīng)速率．
故填：接觸面積；加快．
【拓展延伸】
不能比較準(zhǔn)確地測(cè)定空氣中氧氣的含量，這是因?yàn)榭諝庵卸�氧化碳的含量�?.03%，銅和水、氧氣、二氧化碳反應(yīng)時(shí)，由于二氧化碳含量低，銅不能把裝置中的氧氣耗盡．
故填：不能；因?yàn)榭諝庵卸�氧化碳的含量�?.03%，銅不能把裝置中的氧氣耗盡．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．