Question

【題目】貴陽某校探究小組對空氣中氧氣含量的測定進行了如下實驗探究。

將數顯設備、三種傳感器（氣體壓強、溫度、氧氣濃度）和其它裝置按圖1連接，裝置氣密性良好。實驗開始，打開并調試好傳感器和數顯設備，用酒精燈將足量紅磷點燃，立即將燃燒匙伸入瓶中并塞緊橡皮塞。各傳感器測得的數據如圖2所示，橫坐標為時間，縱坐標表示該段時間內氣體壓強、溫度、氧氣濃度對應的變化情況。

（1）寫出紅磷燃燒的化學方程式：_____。

（2）根據圖2中壓強變化曲線，bc段壓強升高的原因是_____。實驗結束打開活塞的過程中，壓強曲線中對應的線段是_____。

（3）圖2中X曲線表示的是_____（填“溫度”或“氧氣濃度”）變化情況。

（4）實驗結束測得裝置內氧氣濃度為8.85%后改用足量白磷實驗測得氧氣濃度為3.21%，而拉瓦錫采用汞作為消耗氧氣的反應物，結果發現實驗后氧氣的濃度幾乎為0%。

①若采用教材裝置測定空氣中氧氣含量時，改用白磷能使測定結果較準確的原因是_____。

②請從優缺點兩方面評價拉瓦錫測定空氣中氧氣的含量與課本采用的紅磷測定空氣中氧氣含量的方案

拉瓦錫實驗優點：_____、拉瓦錫實驗不足_____；

課本實驗優點：_____、課本實驗不足_____。

Answer 1

【答案】 紅磷燃燒放熱，使裝置內氣體受熱膨脹，壓強變大 de 溫度 足量的白磷燃燒消耗的氧氣的更多 能將密閉裝置內空氣中的氧氣幾乎耗盡 汞蒸氣有毒，可能造成污染或傷害人體 產物為無毒固體五氧化二磷，實驗較為環保 不能將瓶內氧氣完全消耗

【解析】

（1）磷與氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：；

（2）紅磷燃燒放熱，使裝置內氣體受熱膨脹，壓強變大，所以bc段壓強升高；由于紅磷燃燒消耗了氧氣造成裝置內的壓強減小，但實驗結束打開活塞的過程中，壓強又變大，恢復到反應前的壓強；故填：紅磷燃燒放熱，使裝置內氣體受熱膨脹，壓強變大；de；

（3）圖2中X曲線隨著反應的進行慢慢變大，反應結束后，又慢慢變小，最后恢復至反應前的水平，所以這條曲線表示的是溫度；若是氧氣的濃度就會越來越小；故填：溫度；

（4）①足量的白磷燃燒消耗的氧氣的更多，所以采用教材裝置測定空氣中氧氣含量時，改用白磷能使測定結果較準確；故填：足量的白磷燃燒消耗的氧氣的更多；

②拉瓦錫實驗優點：能將密閉裝置內空氣中的氧氣幾乎耗盡；

拉瓦錫實驗不足：汞蒸氣有毒，可能造成污染或傷害人體；

課本實驗優點：產物為無毒固體五氧化二磷，實驗較為環保；

課本實驗不足：不能將瓶內氧氣完全消耗。