Question

3．已知澄清石灰水能吸收二氧化碳氣體．氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，它可以和許多物質發生反應．

（1）甲反應的現象是劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成黑色固體，反應的文字表達式是鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵
（2）下述三個反應的相同點是ABD（多選，填序號）．
A．都是化合反應    B．都是氧化反應     C．生成物都是固體      D．都需要點燃
（3）在做甲、丙兩個實驗時，事先都需在集氣瓶底部裝有少量水，其作用分別是：甲防止生成物熔化濺落炸裂瓶底，丙吸收二氧化硫，防止污染．
（4）將裝置乙改裝為如圖丁所示裝置，還可用于測定空氣中氧氣的體積分數．經測定，集氣瓶的容積為250mL，在
此實驗中，觀察到量筒中減少的水的體積為50mL，則空氣中氧氣的體積分數為五分之一．紅磷燃燒的現象是白磷燃燒產生大量白煙，放出大量熱，該反應的文字表達式磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．在保證整個裝置不漏氣的前提下，所用紅磷的量必須足量，如果未冷卻到室溫便打開彈簧夾觀察量筒內減少的水的體積，則實驗結果將偏小（填“偏大”“偏小”或“不變”）．實驗完畢后，集氣瓶內殘余的氣體主要是（填化學符號）N₂，該氣體不支持燃燒（填“支持”或“不支持”）．如果將上述實驗中的紅磷換成木炭，嚴格按操作步驟進行實驗，并未發現倒吸現象，其原因木炭燃燒消耗氧氣，同時生成二氧化碳，瓶內氣體體積無明顯減小．

Answer 1

分析 （1）根據鐵絲在氧氣中燃燒的現象和反應原理解答；
（2）根據三個反就的相同點和不同點分析解答；
（3）根據鐵絲、硫在氧氣中燃燒的實驗操作步驟及注意事項，進行解答本題．
（4）用紅磷燃燒測定氧氣的含量，紅磷必須足量，等冷卻后才能打開，否則溫度過高使測定結果偏小，使用木炭時由于燃燒生成的是二氧化碳，需要將生成的二氧化碳用石灰水吸收，空氣中除掉氧氣后剩余氣體主要是氮氣，根據氮氣的性質解答．

解答 解：（1）鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成黑色固體，發生反應的文字表達式為：鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵；
（2）鐵與氧氣反應生成四氧化三鐵固體，磷與氧氣反應生成五氧化二磷固體，硫與氧氣反應生成二氧化硫氣體，這三個反應都是化合反應，都是與氧氣反應，是氧化反應，反應都需要點燃，都有發光放熱現象，故ABD；
（3）鐵燃燒時放出大量的熱，需在瓶底事先放少量的水，防止熔化物濺落炸裂瓶底；硫與氧氣反應生成的二氧化硫具有刺激性氣味，污染空氣，可以使用水來吸收；
（4）氧氣約占空氣體積的五分之一，其余主要是氮氣；用紅磷燃燒測定氧氣的含量，紅磷必須足量；等裝置冷卻后才能打開彈簧夾，否則溫度過高，進入集氣瓶內的水量減少，使測定結果偏小；根據實驗結束集氣瓶中還有剩余氣體，而紅磷熄滅說明剩余的氣體不支持燃燒；使用木炭時，由于燃燒生成的是二氧化碳氣體，瓶內氣體體積無明顯減小．
故答案為：（1）劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成黑色固體；鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵；（2）ABD；（3）防止生成物熔化濺落炸裂瓶底；
吸收二氧化硫，防止污染；五分之一；白磷燃燒產生大量白煙，放出大量熱；磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；足量；N₂；不支持；木炭燃燒消耗氧氣，同時生成二氧化碳，瓶內氣體體積無明顯減小．

點評 此題所考是基礎的知識點，掌握氧氣的化學性質和制取氧氣的實驗注意事項是解題的關鍵．還考查了空氣中氧氣含量的測定，完成此題，可以依據已有的課本知識進行．