Question

8．先按如圖1組裝好儀器和藥品，然后通電使紅磷燃燒．請回答下列問題：

（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是將瓶中的氧氣消耗完；
（2）紅磷燃燒的文字表達式為磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；基本反應(yīng)類型是化合反應(yīng)；
（3）與課本實驗裝置相比，如圖2實驗裝置的優(yōu)點是（寫1條即可）氣密性好；如果實驗結(jié)果偏小，請寫出1個可能原因裝置漏氣．
（4）已知：在空氣中，溫度超過 40℃，白磷就可以自燃，即和氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷．如圖2是“空氣中氧氣體積分數(shù)測定”實驗的改進裝置．主要操作是：在實際容積為160mL的集氣瓶里，先裝進60mL的水，再按圖
連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點燃．
①白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內(nèi)水面的變化是先下降，后上升．若實驗非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為78mL．
②集氣瓶里預(yù)先裝進的60mL水，在實驗過程中起到哪些作用？abcd（填序號）．
a．加快集氣瓶冷卻                 b．液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出
c．防止生成物濺落，炸裂瓶底       d．緩沖集氣瓶內(nèi)氣壓的驟然升高．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紅磷的作用進行分析；
（2）根據(jù)文字表達式的寫法以及反應(yīng)類型的判斷方法來分析；
（3）根據(jù)實驗的改進以及實驗中可能存在的問題來分析；
（4）根據(jù)白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中裝置內(nèi)的壓強的變化分析，根據(jù)空氣中氧氣含量考慮；
根據(jù)集氣瓶中水可以使瓶內(nèi)形成密封體系考慮．

解答 解：（1）紅磷是消耗氧氣的，為了充分的消耗完氧氣，紅磷必須過量，故答案為：將瓶中的氧氣消耗完；
（2）磷與氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，該反應(yīng)符合“多變一”的特征，屬于化合反應(yīng)；故填：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；化合反應(yīng)；
（3）改進后裝置的優(yōu)點是：氣密性好，可減小誤差，防止生成的五氧化二磷逸散到空氣中污染空氣；如果裝置漏氣，紅磷不足，沒有冷卻到室溫就打開止水夾，都能夠?qū)е逻M入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的五分之一．故填：氣密性好；裝置漏氣；
（4）①白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內(nèi)的壓強先增大，后又降低，因此瓶內(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150mL的集氣瓶里，先裝進60mL的水，所以空氣體積是90mL，所以氧氣占著18mL，所以最后集氣瓶中水的體積約為60mL+18mL=78mL；
故答案為：先下降，后上升；78；
②集氣瓶內(nèi)預(yù)先裝入適量的水，使白磷燃燒時集氣瓶內(nèi)氣壓不會過度增大，不至于使集氣瓶中氣體受熱膨脹而逸出．同時還可以加快集氣瓶冷卻，防止生成物濺落，炸裂瓶底，緩沖集氣瓶內(nèi)氣壓的驟然升高，液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出．故答案為：abcd．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．