Question

10．如圖是有關(guān)質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，試回答下列問(wèn)題：

（1）反應(yīng)過(guò)程中觀察到錐形瓶?jī)?nèi)的現(xiàn)象是白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，發(fā)光（或答發(fā)出黃色火焰）放熱；
（2）在實(shí)驗(yàn)前，細(xì)沙鋪在錐形瓶?jī)?nèi)的底部，白磷放在細(xì)沙上，細(xì)沙的作用是防止錐形瓶底部局部受熱炸裂；
（3）該實(shí)驗(yàn)告訴我們：用實(shí)驗(yàn)研究化學(xué)反應(yīng)前后反應(yīng)物與生成物之間的質(zhì)量關(guān)系時(shí)，必須在封閉體系中進(jìn)行．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后（錐形瓶已冷卻到室溫），發(fā)現(xiàn)瓶中白磷過(guò)量，為了防止白磷在空氣中燃燒，將錐形瓶瓶口倒置于盛滿水的水槽中（如圖2，瓶口貼緊水面），拔下瓶塞，發(fā)現(xiàn)水進(jìn)入錐形瓶中，則進(jìn)入瓶中的水占錐形瓶的容積的$\frac{1}{5}$，原因是：白磷燃燒最多消耗瓶?jī)?nèi)氧氣，生成固體，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)小于外部壓強(qiáng)．
（5）寫出白磷在空氣中燃燒的反應(yīng)的化學(xué)方程式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．

Answer 1

分析 本題只要結(jié)合書上實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和有關(guān)壓強(qiáng)的知識(shí)．根據(jù)瓶?jī)?nèi)外壓強(qiáng)的不平衡來(lái)解釋就行．白磷燃燒時(shí)放熱，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)大于瓶外壓強(qiáng)，不塞緊瓶塞瓶?jī)?nèi)氣體容易跑出，冷卻后空氣進(jìn)入瓶中．燃燒時(shí)瓶?jī)?nèi)氣體受熱膨脹，壓強(qiáng)增大，會(huì)把塞子彈起，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，上方系一癟氣球可以緩沖壓力．氧氣占空氣體積的$\frac{1}{5}$，白磷燃燒消耗了瓶?jī)?nèi)的氧氣，生成物是固體，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)小于外界大氣壓，所以水會(huì)進(jìn)入瓶?jī)?nèi)．

解答 解：（1）結(jié)合白磷燃燒實(shí)驗(yàn)可以知道白磷燃燒的現(xiàn)象是白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，發(fā)光（或答發(fā)出黃色火焰）放熱，開(kāi)始?xì)馇蛎洿罄鋮s后縮�。�
（2）錐形瓶的底部鋪有一層細(xì)沙，其作用是防止錐形瓶底部局部受熱炸裂；
（3）用實(shí)驗(yàn)研究化學(xué)反應(yīng)前后反應(yīng)物與生成物之間的質(zhì)量關(guān)系時(shí)，要比較反應(yīng)前后的：“質(zhì)量總和”，必須保證不能遺漏任何一種反應(yīng)物與生成物，特別是有氣體參與或生成的反應(yīng)，故在密閉容器中實(shí)驗(yàn)是最可靠的；
（4）因?yàn)檠鯕庹伎諝怏w積的$\frac{1}{5}$，白磷燃燒消耗了瓶?jī)?nèi)的氧氣，生成物是固體，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)小于外界大氣壓，所以水會(huì)進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，占的體積正好是消耗的氧氣的體積．
（5）白磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，生成五氧化二磷，反應(yīng)化學(xué)方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅，
故答案為：
（1）白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，發(fā)光（或答發(fā)出黃色火焰）放熱．
（2）防止錐形瓶底部局部受熱炸裂
（3）封閉（孤立或與環(huán)境隔絕）
（4）$\frac{1}{5}$；白磷燃燒最多消耗瓶?jī)?nèi)氧氣，生成固體，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)小于外部壓強(qiáng)．
（5）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．

點(diǎn)評(píng) 學(xué)生通過(guò)親身經(jīng)歷科學(xué)探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)的情感，理解科學(xué)的本質(zhì)，學(xué)習(xí)科學(xué)的方法，初步形成科學(xué)探究能力，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)．