Question

【題目】如圖所示裝置可粗略地測(cè)定空氣中氧氣和氮?dú)獾捏w積比。分析下列各步操作，回答問題：

(1)在試管底部鋪一層細(xì)沙，并放一小塊擦干的白磷（40度可燃燒），先關(guān)閉活塞，把螺旋狀銅絲在酒精燈上加熱后迅速插入大試管中并接觸白磷，將膠塞塞緊，觀察到的現(xiàn)象是__________________________________________________，白磷燃燒的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式是______________________________。

(2)待試管冷卻后，打開活塞，觀察到的現(xiàn)象是__________________________________；證明空氣中氧氣和氮?dú)獾捏w積比為_________；此實(shí)驗(yàn)同時(shí)說明氧氣具有____________的性質(zhì)。

(3)上述實(shí)驗(yàn)可用來測(cè)定空氣中的含氧量，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，若水的高度沒有達(dá)到預(yù)期的高度，這可能是由哪些原因引起的___________________________________________________。

(4)同學(xué)們又設(shè)計(jì)了如下圖所示的方案一和方案二來測(cè)定氧氣含量。

方案一 方案二

兩個(gè)方案的實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果不同，測(cè)定結(jié)果比較準(zhǔn)確的是方案_________，原因是____________________。

Answer 1

【答案】白磷劇烈燃燒，放出熱量發(fā)出黃色火焰， 產(chǎn)生大量白煙P+O2P2O5燒杯中的水沿導(dǎo)氣管進(jìn)入試管中，約占試管容積的五分之一1:4支持燃燒白磷的量不足，裝置漏氣，未冷卻至室溫就打開彈簧夾(其他合理答案都正確)方案二方案二的實(shí)驗(yàn)始終在密閉裝置中進(jìn)行，能保持瓶內(nèi)氣體在反應(yīng)前不發(fā)生改變(或方案一在實(shí)驗(yàn)過程中打開了塞子，瓶中的氣體成分在反應(yīng)前發(fā)生了改變)。

【解析】

(1)白磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象是白磷劇烈燃燒，放出熱量發(fā)出黃色火焰， 產(chǎn)生大量白煙，故填白磷劇烈燃燒，放出熱量發(fā)出黃色火焰， 產(chǎn)生大量白煙；

白磷和氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，故文字表達(dá)式寫為P+O2P2O5。

（2）白磷燃燒消耗了試管內(nèi)的氧氣，管內(nèi)壓強(qiáng)減小，冷卻后打開活塞，燒杯中的水沿導(dǎo)氣管進(jìn)入試管中，約占試管容積的五分之一，故填燒杯中的水沿導(dǎo)氣管進(jìn)入試管中，約占試管容積的五分之一；

進(jìn)入試管內(nèi)的水的體積就是原來試管內(nèi)氧氣的體積，為試管容積的1/5，那么氮?dú)怏w積約為試管容積的4/5，則氧氣與氮?dú)獾捏w積比為1:4，故填1:4；

白磷在試管內(nèi)燃燒，說明氧氣具有支持白磷燃燒的性質(zhì)，故填支持燃燒。

（3）進(jìn)入試管內(nèi)的水少于預(yù)期值，表明反應(yīng)后試管內(nèi)有氧氣剩余，原因可能是白磷的量不足，或裝置的氣密性差，或未冷卻至室溫就打開彈簧夾，故填白磷的量不足，裝置漏氣，未冷卻至室溫就打開彈簧夾(其他合理答案都正確)；

（4）測(cè)定結(jié)果比較準(zhǔn)確的應(yīng)該是方案二，故填二；

方案二中不需打開塞子就可以點(diǎn)燃白磷，實(shí)驗(yàn)始終在密閉裝置中進(jìn)行，故填方案二的實(shí)驗(yàn)始終在密閉裝置中進(jìn)行，能保持瓶內(nèi)氣體在反應(yīng)前不發(fā)生改變(或方案一在實(shí)驗(yàn)過程中打開了塞子，瓶中的氣體成分在反應(yīng)前發(fā)生了改變)。