Question

【題目】在用白磷(白磷與紅磷組成相同，著火點(diǎn)為40℃)探究質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，曉涵同學(xué)將橡皮塞上的細(xì)玻璃管下端放到酒精燈火焰上灼燒至紅熱后，迅速用橡皮塞將錐形瓶塞緊，并引燃白磷，實(shí)驗(yàn)過程如下圖所示。請回答下列問題：

（1）此實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癫挥脷馇�，改為直接用橡皮塞使錐形瓶密封？且說明理由____________

（2）實(shí)驗(yàn)中觀察到氣球先變大后變小，用理化知識解釋產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是____________

（3）該同學(xué)聯(lián)想到以前測定氧氣體積分?jǐn)?shù)時也用到紅磷，且當(dāng)時紅磷必須過量，請解釋原因。________。經(jīng)過分析該同學(xué)認(rèn)為上述探究質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中紅磷也應(yīng)過量，你認(rèn)為她的觀點(diǎn)正確嗎？并加以解釋____________________

（4）上述探究質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)后，該同學(xué)為了驗(yàn)證錐形瓶內(nèi)是否還有氧氣剩余，用如下方法：打開瓶塞，用燃著的木條伸入錐形瓶，發(fā)現(xiàn)木條繼續(xù)燃燒，說明瓶內(nèi)還有少量氧氣剩余。請你評價其實(shí)驗(yàn)方法正確與否，并解釋：____________________

Answer 1

【答案】不能，如果直接用橡皮塞使錐形瓶密封，白磷燃燒放出大量的熱，導(dǎo)致瓶內(nèi)氣壓急劇增大，極可能導(dǎo)致瓶塞飛出，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗或發(fā)生安全事故。 白磷燃燒放出大量的熱，導(dǎo)致瓶內(nèi)氣體急劇膨脹，氣球變大，完全反應(yīng)冷卻后，瓶內(nèi)氧氣被消耗，導(dǎo)致瓶內(nèi)氣壓減小，氣球變小。 紅磷在空氣中燃燒消耗氧氣，過量的紅磷能使裝置中的氧氣完全反應(yīng) 不正確，這是因?yàn)榧词拱琢撞蛔�，反�?yīng)的白磷和氧氣的質(zhì)量和生成的五氧化二磷的質(zhì)量也是相等的，能夠驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。 不正確，這是因?yàn)榇蜷_瓶塞時，空氣進(jìn)入錐形瓶中，進(jìn)入的空氣能使木條繼續(xù)燃燒。

【解析】

（1）根據(jù)白磷燃燒放出熱量，氣壓急劇增大分析解答；

（2）根據(jù)瓶內(nèi)氣壓的變化分析解答；

（3）根據(jù)必須將氧氣反應(yīng)完解答；根據(jù)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量相等分析解答；

（4）根據(jù)打開瓶塞時，空氣進(jìn)入錐形瓶中分析解答。

（1）此實(shí)驗(yàn)不能將氣球改為橡皮塞；如果直接用橡皮塞使錐形瓶密封，白磷燃燒放出大量的熱，導(dǎo)致瓶內(nèi)氣壓急劇增大，極可能導(dǎo)致瓶塞飛出，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗或發(fā)生安全事故；

（2）氣球先變大后變小的原因是：白磷燃燒放出大量的熱，導(dǎo)致瓶內(nèi)氣體急劇膨脹，氣球變大，完全反應(yīng)冷卻后，瓶內(nèi)氧氣被消耗，導(dǎo)致瓶內(nèi)氣壓減小，氣球變小；

（3）測定氧氣體積分?jǐn)?shù)時紅磷必須過量的原因是：紅磷在空氣中燃燒消耗氧氣，過量的白磷能使裝置中的氧氣完全反應(yīng)；不正確，這是因?yàn)榧词辜t磷不足，反應(yīng)的白磷和氧氣的質(zhì)量和生成的五氧化二磷的質(zhì)量也是相等的，能夠驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律；

（4）不正確，這是因?yàn)榇蜷_瓶塞時，空氣進(jìn)入錐形瓶中，進(jìn)入的空氣能使木條繼續(xù)燃燒。