Question

7．注射器是一種普通的醫(yī)療器械，但它在化學實驗中發(fā)揮著越來越大的作用．某化學興趣小組為了測定空氣中氧氣的含量，進行了如下探究活動：
[查閱資料]白磷的溫度達到40℃就可以在空氣中燃燒，而紅磷的要達到240℃才可以在空氣中燃燒，兩種物質(zhì)的燃燒產(chǎn)物五氧化二磷是固體，會刺激人體呼吸道，能與空氣中的水蒸氣反應，生成有毒的偏磷酸
[設計實驗]設計了如圖的裝置進行探究活動．
[步驟與現(xiàn)象]
①測量試管的容積為50mL；
②檢查裝置的氣密性良好；
③裝藥品，將注射器活塞調(diào)整到合適位置，連接好儀器；
④用彈簧夾夾緊膠皮管，加熱粗銅絲，觀察現(xiàn)象；
⑤燃燒結束，試管冷卻到室溫后打開彈簧夾，觀察注射器活塞的移動情況．
[反思與交流]
（1）實驗中利用了銅絲的導熱性．
（2）興趣小組同學測量試管容積的方法可能是將試管注滿水，用量筒量出這些水的體積．
（3）步驟③中注射器活塞至少應調(diào)到10mL處（填整數(shù)）．
（4）白磷在空氣中燃燒的表達式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅，步驟④中觀察到的顏色變化是：紅色變黑色；
（5）小華同學認為步驟⑤在保證活塞自由移動的前提下，觀察活塞位置時，最好將試管和注射器整體橫放，小華同學的理由是減少活塞自重對氣體體積的影響．

Answer 1

分析 本題是測定氧氣在空氣中的體積分數(shù)的實驗探究，要把空氣中的氧氣消耗掉，在本實驗中用的是白磷，白磷的著火點比較低，裝置設計的也比較好，在試管外部加熱銅絲，操作簡單，并且試管內(nèi)的空氣也不會逸散出來．利用銅絲的導熱性，就可以點燃白磷，并且燃燒后的生成物是固體，不需要占很大的空間．本實驗中用的是50mL的試管與潤滑性很好的針筒注射器，并且活塞最少應調(diào)至在10mL處，有助于反應結束后計算體積．要使本實驗成功，必須注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②白磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)．還要注意白磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象：發(fā)黃光、放出熱量、冒出大量的白煙，污染環(huán)境．根據(jù)實驗裝置的特點分析解答優(yōu)點．

解答 解：（1）根據(jù)實驗裝置，在試管外部加熱銅絲，是為了引燃白磷，銅有良好的導熱性．故答案為：導熱性；
（2）測量試管容積的常用方法是，將試管裝滿水，然后測量水的體積．故答案為：將試管注滿水，用量筒量出這些水的體積；
（3）因為試管的容積為50mL，把試管5等分，每一等分為10mL，活塞最少應調(diào)至在10mL處．故答案為：10；
（4）白磷在空氣中燃燒時，磷與氧氣反應生成五氧化二磷．該反應的化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．銅絲被加熱生成黑色氧化銅，步驟④中觀察到的顏色變化是：紅色變黑色；
（5）因為活塞本身也有重量，將試管和注射器整體橫放，可以減少活塞自重對氣體體積的影響．故答案為：減少活塞自重對氣體體積的影響；
故答案為：
（1）導熱；
（2）將試管注滿水，用量筒量出這些水的體積；
（3）10；
（4）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．黑；
（5）減少活塞自重對氣體體積的影響．

點評 本考點是用白磷測定氧氣在空氣中的體積分數(shù)，屬于實驗方法和過程的探究．這類探究實驗要具體問題具體分析，根據(jù)設計的步驟中不同的現(xiàn)象去思考、去探究，從而回答題目給出的問題．本考點主要出現(xiàn)在填空題和實驗題中．