Question

【題目】（共13分）為測定空氣中氧氣的含量，小華和小強同學分別設計如下方案：

小華:采用圖1裝置進行實驗.(燃燒匙中藥品為紅磷)

小強:(如圖2)用實際容積為40 mL的試管作反應容器，將過量的白磷放入試管，用橡皮塞塞緊試管口，通過導管與實際容積為60 mL且潤滑性很好的針筒注射器組成如圖的實驗裝置．

假設此實驗能按照小華的設想正常進行，且白磷所占體積與導管內的氣體體積忽略不計。請回答下列問題：

（1）紅磷在集氣瓶中燃燒的文字表達式為 。

（2）待燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開止水夾，觀察到進入集氣瓶中水的體積不到總容積的1/5，你認為其原因可能是 、 。(寫2點)

（3）如將燃燒匙中紅磷換成硫粉，實驗能否成功？為什么？ 。

（4）用小強設計完成實驗時:實驗前，打開彈簧夾，將注射器的活塞前沿從20 mL刻度處推至15mL刻度處，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說明____________________。若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結束，等到試管冷卻后再松開彈簧夾。可觀察到的現象為________ ________；若不夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結束，等到試管冷卻后再松開彈簧夾。可觀察到的現象為______ 。

（5）圖2的設計操作與圖1比較，其優點是_________________________。

（6）若按小強的設想進行實驗，實際可能遇到諸多問題而發生危險，造成實驗失敗。例如_____ 。

Answer 1

【答案】（1）紅磷+氧氣五氧化二磷

（2）紅磷的量不足；裝置漏氣

（3）不成功，因為硫粉燃燒雖消耗氧氣，但生成氣體，壓強幾乎不變

（4）裝置氣密性良好；活塞向左移動至12ml處停止；活塞向左移動至8ml處停止

（5）測量更準確或防止造成空氣污染

（6）紅磷燃燒放熱壓強增大造成橡皮塞沖出。

【解析】

試題分析：（1）紅磷在集氣瓶中燃燒的文字表達式為紅磷+氧氣五氧化二磷；（2）待燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開止水夾，觀察到進入集氣瓶中水的體積不到總容積的1/5，你認為其原因可能是紅磷的量不足；裝置漏氣、未冷卻的室溫等；（3）如將燃燒匙中紅磷換成硫粉，實驗不能成功，原因為因為硫粉燃燒雖消耗氧氣，但生成氣體，壓強幾乎不變。（4）用小強設計完成實驗時:實驗前，打開彈簧夾，將注射器的活塞前沿從20 mL刻度處推至15mL刻度處，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說明裝置氣密性良好；先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結束，等到試管冷卻后再松開彈簧夾。這是消耗的只有試管中的氧氣，60ml的1/5為12ml，故可觀察到的現象為活塞向左移動至12ml處停止；若不夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結束，等到試管冷卻后再松開彈簧夾。這是消耗的是試管中的氧氣和注射器中的氧氣之和，故可觀察到的現象為在原基礎上再往前推進4ml，即活塞向左移動至8ml處停止。（5）圖2的設計操作與圖1比較，其優點是測量更準確或防止造成空氣污染。（6）若按小強的設想進行實驗，實際可能遇到諸多問題而發生危險，造成實驗失敗。例如紅磷燃燒放熱壓強增大造成橡皮塞沖出。