Question

11．化學是以實驗為基礎的學科，請根據以下實驗回答有關問題：

（1）A實驗試管中1產生的氣體檢驗方法將帶火星的木條伸入試管中，復燃則證明是氧氣，電解水反應的符號表達式2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，該實驗常在水中加入一定量的稀硫酸或氫氧化鈉溶液的目的增強水的導電性．
（2）B實驗中螺旋狀鐵絲的末端系一根火柴的作用是引燃鐵絲的作用，寫出鐵絲燃燒的符號表達式3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．
（3）C實驗中觀察到的現象是①燒杯中的溶液變紅色，燒杯③的作用是作實驗的對照組（或證明使①溶液變紅的物質是由②溶液中揮發出來的等）．
（4）D實驗說明氧氣的體積約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，為確保實驗成功，首先保證該裝置氣密性良好，如果裝置氣密性不好，則測出的O₂的含量將偏小（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．寫出紅磷燃燒的符號表達式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
下列操作不妥的是①②．
①實驗前夾緊止水夾  ②冷卻后再打開止水夾  ③選用教室內的空氣．

Answer 1

分析 （1）根據電解水的實驗進行分析，電解水時負極生成的氣體較多是氫氣，正極生成的是氧氣，體積比為2：1，氫氣能燃燒，產生淡藍色的火焰，放出熱量，氧氣有助燃性．說明了水是由氫、氧兩種元素組成的進行分析；
（2）圖中螺旋狀鐵絲的末端系一根火柴的作用是引燃鐵絲的作用，鐵和氧氣在點燃的條件下生成四氧化三鐵；
（3）為了使實驗結果更有說服力，增加這個對比實驗．
（4）紅磷燃燒產生了五氧化二磷，可以寫出該反應的符號表達式，同時根據實驗現象及反應的注意事項來完成該題的解答．

解答 解：（1）在電解水實驗中，可觀察到的現象有：正極的氣體體積少，能使帶火星的木條復燃，負極的氣體體積多，能燃燒，而且體積多的是少的二倍．根據以上現象可推出正極產生的氣體是氧氣，負極產生的氣體是氫氣，通過觀察圖可知，1管的氣體少是氧氣，通常用帶火星的木條插入試管內，現象是木條復燃；水在通電條件下可分解為氫氣和氧氣，電解水反應的符號表達式是：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；實驗時在水中加入少量的稀硫酸或氫氧化鈉，目的是：增強水的導電性；
（2）圖中螺旋狀鐵絲的末端系一根火柴的作用是引燃鐵絲的作用，鐵和氧氣在點燃的條件下生成四氧化三鐵；
（3）通過燒杯①與燒杯③的對比發現，燒杯①中的酚酞變紅，燒杯③中的酚酞不變色，說明是氨水讓酚酞變紅而不是其它物質讓酚酞變紅，而氨水和酚酞并沒有混合，從而說明分子是在不斷的運動．
（4）紅磷燃燒是紅磷和氧氣反應生成了五氧化二磷，該反應的化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；該實驗說明了氧氣約占空氣體積的五分之一，如果裝置氣密性不好，會導致外部的空氣進入試管，水倒流進入試管小于試管容積的1/5，使結果偏小．
該實驗成功的關鍵是裝置的氣密性要好，實驗前夾緊止水夾，為了消耗掉其中的氧氣，紅磷應該過量或足量，同時應該等冷卻后再打開止水夾，即①②是正確的．
故答案為：
（1）將帶火星的木條伸入試管中，復燃則證明是氧氣；2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；增強水的導電性；
（2）引燃鐵絲的作用；3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
（3）①燒杯中的溶液變紅色；  作實驗的對照組（或證明使①溶液變紅的物質是由②溶液中揮發出來的等）．
（4）$\frac{1}{5}$；偏小；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；①②．

點評 化學是一門以實驗為基礎的科學，實驗可以幫助我們獲取很多新知識，驗證一些現象與結論．因此，學習化學時，不要錯過每一個實驗，更不要輕易放過實驗中的每一個現．