Question

3．氣體壓力傳感器可用于檢測密閉體系內(nèi)的氣壓變化，并以數(shù)字、曲線等多種形式形象地顯示出來．圖1為空氣中氧氣含量測定的實(shí)驗(yàn)裝置．

連接好實(shí)驗(yàn)裝置，將壓力傳感器接入電腦并打開，點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的足量紅磷并塞入集氣瓶．集氣瓶內(nèi)氣壓一時(shí)間關(guān)系如圖2所示．
（1）圖2中CD段氣壓變化的原因是①集氣瓶中的氧氣被消耗，②溫度逐漸恢復(fù)至室溫，壓強(qiáng)減��；
（2）圖2中AB段氣壓不變的原因是紅磷燃燒需要一定的溫度，導(dǎo)致DE段氣壓變化的實(shí)驗(yàn)操作是打開止水夾；
（3）圖1中集氣瓶內(nèi)空氣為224mL，其中氧氣的質(zhì)量為0.064g，要將氧氣完全消耗，理論上至少需要紅磷多少克？
0.0496g．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，放出熱量，引起瓶內(nèi)氣壓變化解答；
（2）根據(jù)氧氣約占空氣總體積的五分之一解答；
（3）根據(jù)紅磷燃燒生成五氧化二磷反應(yīng)的化學(xué)方程式，由參加反應(yīng)氧氣質(zhì)量可計(jì)算反應(yīng)需要的磷的質(zhì)量．

解答 解：
（1）紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，氧氣被消耗，圖象中CD段氣壓變化的原因是集氣瓶中的氧氣被消耗，溫度逐漸恢復(fù)至室溫，壓強(qiáng)減�。�
（2）圖2中AB段氣壓不變的原因是剛開始紅磷燃燒需要一定的溫度；氣壓變化至圖象中D點(diǎn)時(shí)，溫度已經(jīng)降至室溫，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是打開止水夾．
（3）設(shè)需要氧氣的質(zhì)量為x
4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅
124  160 
  x   0.064g
$\frac{124}{x}=\frac{160}{0.064g}$
x=0.0496g
答案：
（1）①集氣瓶中的氧氣被消耗；②溫度逐漸恢復(fù)至室溫，壓強(qiáng)減�。�
（2）紅磷燃燒需要一定的溫度；打開止水夾；
（3）理論上至少需要紅磷0.0496g．

點(diǎn)評(píng) 打開止水夾時(shí)，水進(jìn)入集氣瓶，進(jìn)入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一，說明空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為五分之一．