4.氧氣是一種重要的物質(zhì),某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計了多組實驗裝置測定空氣中氧氣的含量
【常規(guī)測定】
如圖1所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒來測定的方法.
(1)用化學(xué)式表示紅磷燃燒的化學(xué)反應(yīng):4P+5O
2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P
2O
5,屬于化合(填“分解”或“化合”)反應(yīng).
(2)實驗完畢,若進入集氣瓶中水的體積超過集氣瓶中原空氣總體積的1/5,你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是(寫一條)止水夾未夾緊(或瓶塞塞得太慢等).
(3)上面的實驗同時證明了氮氣的化學(xué)性質(zhì)有不可燃、不支持紅磷的燃燒、不與水反應(yīng)等.(任寫一條)
【實驗改進】
小華同學(xué)經(jīng)過思考,沒有使用止水夾,設(shè)計出了如右圖所示的實驗裝置.
實驗過程:
①經(jīng)檢查,裝置的氣密性良好;
②在集氣瓶里裝進a體積的水,燃燒匙里放一塊白磷(40℃時白磷即可燃燒),按圖2示裝置連接儀器,然后在酒精燈上把玻璃棒下端加熱,玻璃棒的作用為引燃白磷;(注:集氣瓶內(nèi)的長導(dǎo)管已接近瓶底)
③把預(yù)先加熱過的玻璃棒按下與白磷接觸,觀察到白磷立即著火燃燒,現(xiàn)象為白磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙(注:白磷與紅磷燃燒的產(chǎn)物、現(xiàn)象均相同);
④待集氣瓶完全冷卻至室溫,量出集氣瓶中水的體積是b,整個集氣瓶的體積是c.
從白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中,集氣瓶內(nèi)水面的變化現(xiàn)象是液面先下降再上升;
⑤根據(jù)a、b、c三個數(shù)據(jù),計算出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù).已知c=60mL,a=10mL,b=19mL,得出結(jié)論,氧氣的體積分?jǐn)?shù)為18%.
實驗反思:
①組內(nèi)成員小張對“實驗前集氣瓶里要裝進a體積的水”非常不理解.咨詢了組長小明之后,他終于明白“a 體積的水”的作用,其一是為了加快⑤步驟中集氣瓶的冷卻速度;其二主要是形成液封,防止氣體受熱膨脹從導(dǎo)管逸出.
②在上述實驗中,下列操作的實施和實驗現(xiàn)象的出現(xiàn),會導(dǎo)致實驗最后產(chǎn)生的實際值小于理論值的是AC.
A.裝置氣密性不好
B.實驗前集氣瓶里沒有裝a體積的水
C.集氣瓶沒有冷卻到室溫
D.用紅磷代替白磷(紅磷的著火點在240℃左右)
【實驗拓展】
小軍同學(xué)對實驗進行反思后,提出了改進方法(如圖3所示 ),你認(rèn)為改進后的優(yōu)點是:保護環(huán)境,防止大氣污染.