Question

20．我們的初中化學實驗中有很多都與氣壓變化有關，請回答下列問題：

（1）用如圖A裝置測定空氣中氧氣的 體積分數，請寫出化學方程式：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅，充分反應后，待鐘罩內液面不再變化，應先冷卻后，再讀數，否則測得結果將小于$\frac{1}{5}$（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（2）實驗室可用注射器連接到裝置 B 的導管處，檢查裝置B的氣密性．實驗步驟：向錐形瓶中加水至浸沒長頸漏斗末端，向后拉動注射活塞，若觀察到長頸漏斗末端有氣泡逸出時，則說明裝置B氣密性良好．
（3）實驗室利用裝置C制備H₂，化學方程式為Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，相比較裝置B，它的優點是能隨時控制反應進行或停止，若選用裝置D、E測定生成H₂的體積，儀器連接順序為a→c→b→d．
（4）裝置F和G可用于驗證NH₃極易溶于水，F裝置的實驗現象是形成噴泉，G裝置的實驗現象是氣球脹大
（5）在裝置H中，某樣品投入到水中，右側U型管出現液面左低右高現象，則該樣品不可能是④．
①CaO     ②NaOH固體       ③濃硫酸       ④NH₄NO₃固體．

Answer 1

分析 （1）空氣中氧氣含量的測定實驗的原理是通過可燃物燃燒消耗氧氣，從而通過空氣體積變化來得到氧氣的含量，所以要讓氧氣盡可能被完全消耗是實驗成敗的關鍵，用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，來正確解答本題；
（2）根據用注射器F檢查裝置E的氣密性時，向錐形瓶中加入少量水至浸沒長頸漏斗下端，將注射器F連接到裝置B的導管口處，緩慢拉動注射器F的活塞，觀察現象；
（3）根據不同的實驗裝置，功能不同；氫氣的密度比水的小解答；
（4）根據氨氣易溶于水解答；
（5）根據物質溶于水時的吸熱和放熱現象進行分析，U形管右側的液面明顯上升，說明瓶內的氣體壓強增大；氫氧化鈉溶于水時放熱．

解答 解：（1）盛在A中的物質常用紅磷；紅磷燃燒生成五氧化二磷，化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．充分反應后，待鐘罩內液面不再變化，應先冷卻后再讀數，否則測得結果將小于$\frac{1}{5}$；
（2）用注射器C檢查裝置E的氣密性時，向錐形瓶中加入少量水至浸沒長頸漏斗末端，將注射器F連接到裝置B的導管口處，緩慢拉動注射器的活塞，觀察到長頸漏斗末端有氣泡逸出，表示裝置B的氣密性良好；
（3）實驗室用鋅粒和稀硫酸反應制取氫氣，反應的化學方程式為：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．相比較裝置B，它的優點是能隨時控制反應進行或停止；若選用裝置D、E測定生成H₂的體積，儀器連接順序為a→c→b→d；
（4）氨氣易溶于水，F裝置內氣壓變小，實驗現象是形成噴泉；G裝置的實驗現象是氣球脹大；
（5）右邊支管的紅墨水液面上升，說明裝置內氣體壓強增大，由于熱脹冷縮的原理，可知物質溶于水放熱，使瓶內氣體膨脹，壓強增大．
A、CaO溶于水放出大量的熱，正確；
 B、氫氧化鈉固體溶于水放出大量的熱，正確；
C、濃硫酸溶于水放出大量的熱，正確；
D、硝酸銨溶于水溫度降低．錯誤；
故選B．
答案：
（1）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；冷卻后；小于；
（2）浸沒長頸漏斗末端；長頸漏斗末端有氣泡逸出；
（3）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；能隨時控制反應進行或停止；c；b；
（4）形成噴泉；氣球脹大；
（5）④．

點評 本題主要考查了儀器的名稱、裝置氣密性的檢查、二氧化碳的驗滿以及裝置的選擇問題，難度較大．