Question

5．在“空氣中氧氣含量的測定”實驗探究中，小明同學設計了如下實驗方案：在燃燒匙內盛過量紅磷，點燃后立即插入集氣瓶內，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾，水注入集氣瓶．（實驗裝置如圖所示）回答下列問題：
（1）實驗過程中，紅磷燃燒觀察到的現象是紅磷燃燒生成大量白煙，注入集氣瓶中的水約占其體積的五分之一．該反應的符號表達式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）小強測定的結果是：廣口瓶內水面上升明顯小于瓶內空氣體積的$\frac{1}{5}$，其操作上的原因可能是（答出一種）：使用紅磷的量不足，瓶內氧氣沒有消耗完；或可能沒塞緊瓶塞，紅磷熄滅冷卻時外界空氣進入瓶內（或紅磷熄滅后立即打開彈簧夾）；
（3）小方也設計了一個實驗方案，裝置和操作同上，只不過用硫代替了紅磷．當硫停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫后，打開鐵夾．上述實驗中，水不能進入集氣瓶中的原因是硫燃燒生成二氧化硫氣體，使集氣瓶內氣體體積不變，壓強不變．打開鐵夾后，水基本不進入集氣瓶．

Answer 1

分析 保證本實驗成功的關鍵是：裝置氣密性要好；紅磷要足量；要冷卻到室溫再讀數．紅磷燃燒的現象是：發黃光、放熱、冒出大量的白煙；實驗結束后，打開鐵夾，水倒吸進入集氣瓶，約占集氣瓶容積的五分之一；用硫代替了紅磷，水不會進入集氣瓶，因為硫與氧氣反應生成了二氧化碳氣體，內外沒有產生壓強差．

解答 解：（1）紅磷燃燒的現象是：發黃光、放熱、冒出大量的白煙；實驗結束后，打開鐵夾，水倒吸進入集氣瓶，約占集氣瓶容積的五分之一；反應的化學方程式是：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）實驗完畢后，廣口瓶內水面上升明顯小于瓶內空氣體積的$\frac{1}{5}$，產生問題的原因可能是：使用紅磷的量不足，瓶內氧氣沒有消耗完；或可能沒塞緊瓶塞，紅磷熄滅冷卻時外界空氣進入瓶內；或紅磷熄滅后立即打開彈簧夾．．
（3）用硫代替紅磷．當硫停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾后，水基本不進入集氣瓶的原因是：硫燃燒生成二氧化硫氣體，使集氣瓶內氣體體積不變，壓強不變．打開鐵夾后，水基本不進入集氣瓶．
故答案是：
（1）紅磷燃燒生成大量白煙，注入集氣瓶中的水約占其體積的五分之一；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；                                  
（2）使用紅磷的量不足，瓶內氧氣沒有消耗完；或可能沒塞緊瓶塞，紅磷熄滅冷卻時外界空氣進入瓶內（或紅磷熄滅后立即打開彈簧夾）；                                            
（3）硫燃燒生成二氧化硫氣體，使集氣瓶內氣體體積不變，壓強不變．打開鐵夾后，水基本不進入集氣瓶．

點評 本考點考查的是空氣中氧氣含量的探究實驗，根據實驗操作圖，回憶實驗中現象，由實驗中的注意事項，對實驗結果進行評價，從而理解該實驗的探究目的．對實驗結果進行評價，是近幾年中考的重點之一，要好好把握．