Question

17．同學們用同一套裝置分別完成2個實驗．
【資料】白磷的著火點為40℃．

實驗	實驗過程
實驗1： 探究可燃物燃燒的條件	①如圖1所示，注射器A中吸入20mL氧氣，注射器B中吸入20mL 80℃的熱水，在玻璃管中放一小塊白磷 ②將注射器B中的熱水迅速推入玻璃管內，白磷浸沒水中 ③再將注射器A中的氧氣推入玻璃管，使玻璃管中的熱水全部進入注射器B，此時白磷開始燃燒
實驗2： 測定空氣中氧氣的含量	①如圖2所示，在玻璃管中放入足量白磷，兩個注射器和玻璃管組成的密閉系統(tǒng)內共有60mL空氣．加熱裝有白磷的玻璃管至白磷燃燒 ②交替推動兩個注射器的活塞至燃著的白磷熄滅 ③當注射器活塞不再移動時，讀取注射器活塞的數據

回答下列問題：
（1）實驗1中能說明“可燃物燃燒需要溫度達到著火點”的實驗現象是①中白磷不燃燒，③中白磷燃燒．
（2）根據實驗2回答：
�。�玻璃管中發(fā)生反應的化學方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
ⅱ．步驟②的目的是使白磷與氧氣充分接觸．
ⅲ．步驟③中，當注射器活塞不再移動時，密閉系統(tǒng)內氣體體積為48mL．
（3）檢驗該裝置氣密性的方法有多種．某同學采用如下方法檢驗：在注射器A和B中分別吸入20mL的空氣，按圖所示連接好玻璃管，…，說明裝置氣密性良好．請補全“…”包含的操作及現象：緩緩將注射器B中的空氣由20 mL推至10 mL，此時注射器A中的空氣由20 mL變?yōu)?0 mL．

Answer 1

分析 （1）根據對照實驗的變量分析．
（2）�。�白磷在空氣中燃燒時，磷與氧氣反應生成五氧化二磷．
ⅱ．根據提高反應速率分析；
ⅲ．根據空氣中氧氣的含量分析．
（3）根據檢查裝置的氣密性原理分析．

解答 解：（1）①中白磷不燃燒，因為溫度未達到其著火點，③中白磷燃燒，說明可燃物燃燒需要溫度達到著火點．
（2）ⅰ．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\;}}{\;}$2P₂O₅．
ⅱ．為了使注射器里的空氣中的氧氣能充分與銅絲反應，在實驗加熱過程中，可以交替緩慢推動兩個注射器活塞；
ⅲ．氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，減少的體積為60mL×$\frac{1}{5}$=12mL，密閉系統(tǒng)內氣體體積為48mL．
（3）注射器A和B中分別吸入20mL的空氣，按圖所示連接好玻璃管，緩緩將注射器B中的空氣由20 mL推至10 mL，此時注射器A中的空氣由20 mL變?yōu)?0 mL，說明裝置氣密性良好
故答案為：（1）①中白磷不燃燒，③中白磷燃燒；（2）i．4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．ii．使白磷與氧氣充分接觸（消耗氧氣完全）；ⅲ． 48； （3）緩緩將注射器B中的空氣由20 mL推至10 mL，此時注射器A中的空氣由20 mL變?yōu)?0 mL．

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．