Question

為測定空氣中氧氣的含量，某興趣小組的同學(xué)選用了40mL的試管作反應(yīng)容器（如圖）和量程體積足夠大且潤滑效果很好的針筒注射器，將足量的白磷（其化學(xué)性質(zhì)與紅磷相似，40℃時(shí)就可以燃燒）放入試管后，用橡皮塞塞緊試管．假設(shè)此實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虬凑赵O(shè)想正常進(jìn)行．請回答下列問題．
（1）正式開始實(shí)驗(yàn)前，該興趣小組同學(xué)打開彈簧夾，將注射器活塞從20mL刻度處推至15mL處，然后松開活塞，觀察到活塞返回至20mL刻度處，說明

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先夾緊彈簧夾．用酒精燈加熱白磷，觀察到

 

，發(fā)生反應(yīng)的符號表達(dá)式為

 

．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，等試管冷卻至室溫后松開彈簧夾，可觀察到現(xiàn)象為

 

．
（3）由此試驗(yàn)中現(xiàn)象分析，得出結(jié)論是

 

．
（4）若此實(shí)驗(yàn)中不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，充分反應(yīng)直至燃燒結(jié)束，試管冷卻．在此過程中可觀察到活塞

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：空氣組成的測定,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：只有熟悉用紅磷測定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，才能正確解答本題．

解答：解：（1）打開彈簧夾，將注射器活塞從20mL刻度處推至15mL處，然后松開活塞，觀察到活塞返回至20mL刻度處，說明裝置不漏氣．
（2）用酒精燈加熱白磷，觀察到：白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，發(fā)生反應(yīng)的符號表達(dá)式為：4P+5O₂

點(diǎn)燃  .

2P₂O₅．由于白磷燃燒消耗氧氣，空氣中中的氧氣約占空氣體積的

1

5

，40mL的試管的氧氣約為40mL×

1

5

=8mL．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，等試管冷卻至室溫后松開彈簧夾，可觀察到現(xiàn)象為針筒活塞會從原來的20mL刻度處慢慢向左移到約12mL刻度處．
（3）由于白磷燃燒消耗氧氣，裝置內(nèi)的氣體體積減少了

1

5

，說明了：空氣中的氧氣約占空氣體積的

1

5

．
（4）由于白磷燃燒方出了大量的熱，使氣體膨脹，所以活塞先向右移動；由于白磷燃燒消耗了氧氣約為8mL，冷卻至室溫時(shí)，活塞向左移動，活塞前沿最終穩(wěn)定在約12mL的刻度線上．
故答為：（1）裝置不漏氣；
（2）白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，4P+5O₂

點(diǎn)燃  .

2P₂O₅．針筒活塞會從原來的20mL刻度處慢慢向左移到約12mL刻度處；
（3）空氣中的氧氣約占空氣體積的

1

5

；
（4）活塞先向右移動；后活塞向左移動，活塞前沿最終穩(wěn)定在約16mL的刻度線上．

點(diǎn)評：本題通過實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新，考查了我們分析問題的能力．在解答時(shí)，善于抓住題目的要點(diǎn)，才能使解答明晰不亂．