Question

（1）如圖是小李同學從點燃的蠟燭火焰中引出一縷“白煙”的實驗裝置．小李同學認為“白煙”的成分是水蒸氣，小王同學認為“白煙”的成分是蠟燭蒸汽．請你參與探究，確定“白煙”成分．驗證小李同學猜想所用的方法是______；支持小王同學猜想的方法是______．
（2）某課外活動小組在學習了書本“空氣中氧氣含量的測定”實驗，知道五氧化二磷（P₂O₅）不能隨便排放在空氣中，否則會對空氣造成污染，所以對該實驗進行了改進：在由兩個注射器組成的密閉系統內共有25mL空氣（如下圖）．然后給裝有紅磷的玻璃管加熱．同時交替推動兩個注射器的活塞，至玻璃管內的紅磷變成白煙，且較長時間內無進一步變化時停止．停止加熱后，待冷卻至室溫將氣體全部推至一個注射器內．
請根據你對上述實驗的理解，回答下列問題：
①在實驗加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器活塞的目的是______．
②寫出該實驗中反應的文字表達式______

Answer 1

【答案】分析：（1）根據水蒸氣遇冷凝結成液滴和石蠟蒸氣遇冷凝結成固體的性質不同進行分析，石蠟具有可燃性；
（2）①觀察裝置，注射器的前端、玻璃管比較細，不利于銅絲與注射器里的氧氣反應，為了使注射器里的空氣中的氧氣能充分與銅絲反應，在實驗加熱過程中，可以交替緩慢推動兩個注射器活塞；
②根據反應物、生成物和反應條件書寫文字表達式；
③在本實驗中測定的數據要受多種因素影響：應交替緩緩推動兩個注射器活塞，為了耗盡注射器里的空氣中的氧氣，加入的紅磷的量必須是足量的，讀數時應冷卻至室溫，裝置的氣密性必須好等．
④從能消耗氧氣和生成物的狀態分析
解答：解：（1）小李同學認為“白煙”的成分是水蒸氣，因為水蒸氣遇冷凝結成液滴，所以可以用干冷的燒杯罩在白煙上方看是否有水霧；
小王同學認為“白煙”的成分是蠟燭蒸汽，因為石蠟有可燃性，所以可用點燃白煙看是否能燃燒的方法判斷．
（2）①為了使注射器里的空氣中的氧氣能充分與紅磷反應，在實驗加熱過程中，可以交替緩慢推動兩個注射器活塞；
②該實驗中反應的文字表達式為磷+氧氣五氧化二磷．
③測定的空氣中氧氣的體積分數為×100%=12%＜21%；分析小強測定的數據比實際數據偏小，原因主要有以下幾個原因：注射器的前端、玻璃管管比較細，不利于銅絲與注射器里的氧氣反應，未交替緩緩推動兩個注射器活塞，加入的紅磷的量不足，沒有完全消耗掉氧氣，讀數時沒有冷卻至室溫等．
④為了達到實驗目的，選擇的試劑應既能除去氧氣，又不與空氣中的其物質發生反應，且生成物在常溫下是固體．
故答案為：（1）用干冷的燒杯罩在白煙上方   將白煙用火柴點燃（或將白煙冷卻得到白色的蠟狀固體）
（2）①使空氣中的氧氣充分反應    ②磷+氧氣五氧化二磷   ③＜abc   ④既能除去氧氣，又不與空氣中的其物質發生反應，且生成物在常溫下是固體．（其它答案合理也可）
點評：測定空氣中氧氣體積分數的實驗方案比較多，方法各異，但其原理是一致的，即利用可燃物在密閉容器內的空氣中燃燒，耗盡其中的氧氣，使容器內氣體的減小或壓強小于外界大氣壓，水或其他液體進入容器內的體積約為為氧氣的體積，從而得出結論，但實驗時，應注意：可燃物必須是過量的；裝置的氣密性必須好；燃燒完畢，必須要等裝置冷卻至室溫等．