Question

10．常溫常壓下，液態空氣的沸點是-192℃，其簡易獲取過程：第一步：空氣除塵凈化，除去二氧化碳和水蒸氣；第二步：在低溫、高壓的條件下，使空氣液化，再用液態空氣進行實驗的裝置如圖：
實驗說明：電路開始處于斷開狀態，一旦接通電路，惰性電熱板能起加熱作用．
實驗步驟及現象：

實驗步驟	實驗現象
Ⅰ檢查裝置氣密性，氣密性良好	--
Ⅱ按裝置要求連接好裝置，并裝好試劑	液態空氣不斷蒸騰，量不斷減少，燒杯中導管口不斷產生氣泡
Ⅲ一段時間后，接通電路	紅磷不燃燒，燒杯中導管口不斷產生氣泡
Ⅳ液態空氣蒸發余下約十分之一時	紅磷燃燒后，冒出大量白煙，放出大量熱，…
Ⅴ紅磷熄滅后，斷開電路	白煙逐漸消失，導管中出現倒吸

根據以上信息，回答下列問題：
（1）工業上制取液態空氣時，常常需要將空氣依次經過①液化器、②凈化器、③壓縮機等，你認為空氣首先應經過②（選填①、②、③）；
（2）請完善表格中的實驗現象．
A燒杯中導管口不斷產生氣泡；
B導管中出現倒吸；
（3）步驟Ⅲ中，產生實驗現象A的兩個主要原因：①液態空氣蒸騰產生大量的氣體，該氣體的主要成分是氮氣；②裝置內的壓強不斷增大；
（4）步驟Ⅳ中，紅磷燃燒的化學符號表達式是4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．

Answer 1

分析 （1）根據工業上制取液態空氣時步驟進行分析判斷；
（2）根據壓強的知識以及紅磷燃燒的原理進行分析；
（3）根據工業上制取液態空氣時步驟以及壓強的知識進行分析判斷；
（4）根據紅磷燃燒的原理以及化學方程式的書寫方法進行分析．

解答 解：（1）工業上制取液態空氣時，首先需要將空氣凈化除去雜質，然后在高壓低溫的條件下，使空氣液化，控制溫度蒸發液態氮氣，沸點較低的氮氣先蒸發出來，故填：②；
（2）液態空氣蒸騰產生大量的氣體，裝置內的壓強不斷增大，燒杯中導管口不斷產生氣泡；紅磷熄滅后，由于紅磷燃燒消耗氧氣，再加上溫度降低，裝置內的壓強減小，導管中出現倒吸現象，故填：燒杯中導管口不斷產生氣泡；導管中出現倒吸；
（3）液態空氣蒸騰產生大量的氣體，主要成分是氮氣，裝置內的壓強不斷增大，燒杯中導管口不斷產生氣泡；故填：氮氣；裝置內的壓強不斷增大；
（4）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應方程式是4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．

點評 此題難度不大，掌握工業上制取液態空氣的原理以及化學方程式的書寫方法等即可順利解答．