Question

20．某化學(xué)興趣小組為了測定空氣中氧氣的含量，改進(jìn)了教材中的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了如下探究活動(dòng)：
【查閱資料】紅磷燃燒生成的五氧化二磷有毒，會(huì)刺激人的呼吸道．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行探究活動(dòng)．
【步驟與現(xiàn)象】
①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，加熱紅磷，觀察現(xiàn)象；
⑤燃燒結(jié)束后，等試管完全冷卻至室溫時(shí)打開彈簧夾，觀察注射器活塞的移動(dòng)情況．
【反思與交流】
（1）紅磷燃燒的文字表達(dá)式為磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷，觀察到試管內(nèi)的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙．
（2）步驟③中注射器活塞至少應(yīng)調(diào)到12.5mL處．
（3）若實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，發(fā)現(xiàn)測定的結(jié)果與實(shí)際值不相符，可能的原因是裝置漏氣、未等裝置冷卻就讀數(shù)、紅磷不足．
（4）改進(jìn)后的裝置相比于教材中的裝置具有的優(yōu)點(diǎn)：能使實(shí)驗(yàn)誤差小，能夠減少空氣污染．

Answer 1

分析 （1）紅磷能與氧氣反應(yīng)且生成固體五氧化二磷，（2）根據(jù)氧氣約占空氣體積的五分之一分析；（3）造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確的原因可從是否進(jìn)入空氣和氧氣是否被全部消耗等方面分析；（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置的特點(diǎn)分析解答優(yōu)點(diǎn)．

解答 解：（1）紅磷能與氧氣反應(yīng)且生成固體五氧化二磷，文字表達(dá)式為：磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；磷燃燒產(chǎn)生大量白煙；
（2）氧氣約占空氣體積的五分之一，試管中反應(yīng)后應(yīng)向左推進(jìn)，設(shè)注射器中氣體為x，試管的容積為50mL，反應(yīng)前氣體的總體積為50mL+x，所以反應(yīng)后減少的體積為（50mL+x）×$\frac{1}{5}$=x，x=12.5mL．所以注射器活塞至少應(yīng)調(diào)到12.5mL處．
（3）造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確的原因可能是：瓶塞未塞緊或裝置漏氣，也可能是未等裝置冷卻就讀數(shù)、紅磷不足；
（4）該化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)的裝置與教材中的測量氧氣體積分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)裝置相比，有何優(yōu)點(diǎn)是：裝置在密封的容器中點(diǎn)燃，能使實(shí)驗(yàn)誤差小，能夠減少空氣污染．
故答案為：（1）磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；產(chǎn)生大量白煙；
（2）12.5；
（3）裝置漏氣、未等裝置冷卻就讀數(shù)、紅磷不足（合理均可）；
（4）能使實(shí)驗(yàn)誤差小，能夠減少空氣污染．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)是用磷測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，屬于實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究．這類探究實(shí)驗(yàn)要具體問題具體分析，根據(jù)設(shè)計(jì)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(diǎn)主要出現(xiàn)在填空題和實(shí)驗(yàn)題中．