Question

【題目】氧氣是一種重要的物質，某化學興趣小組同學設計了多組實驗裝置測定空氣中氧氣的含量

（常規測定）如圖所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒來測定的方法。

（1）用符號表達式表示紅磷燃燒的化學反應：_____________________，屬于_______________（填“分解”或“化合”）反應。

（2）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積超過集氣瓶中原空氣總體積的1/5，你認為導致這一結果的原因可能是（寫一條）___________________________。

（實驗改進）

小華同學經過思考，沒有使用止水夾，設計出了如圖所示的實驗裝置。

實驗過程：

①經檢查，裝置的氣密性良好；

②在集氣瓶里裝進a體積的水，燃燒匙里放一塊白磷（40℃時白磷即可燃燒），按右圖示裝置連接儀器,然后在酒精燈上把玻璃棒下端加熱，玻璃棒的作用為____________________；（注：集氣瓶內的長導管已接近瓶底）

③把預先加熱過的玻璃棒按下與白磷接觸，觀察到白磷立即著火燃燒，現象為_________（注：白磷與紅磷燃燒的產物、現象均相同）；

④待集氣瓶完全冷卻至室溫，量出集氣瓶中水的體積是b，整個集氣瓶的體積是c。

從白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中，集氣瓶內水面的變化現象是_________________；

實驗反思：

①組內成員小張對“實驗前集氣瓶里要裝進a體積的水”非常不理解。咨詢了組長小明之后，他終于明白“a 體積的水”的作用，其一是為了加快⑤步驟中集氣瓶的冷卻速度；其二主要是_______________________________________。

②在上述實驗中，下列操作的實施和實驗現象的出現，會導致實驗最后產生的實際值小于理論值的是_____________ 。

A．裝置氣密性不好

B．實驗前集氣瓶里沒有裝a體積的水

C．集氣瓶沒有冷卻到室溫

D．用紅磷代替白磷（紅磷的著火點在240℃左右）

（實驗拓展）

小軍同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖2所示 ），你認為改進后的優點是：__________________________________ 。

Answer 1

【答案】P+O2P2O5 化合 止水夾未夾緊（或點燃紅磷后未立即伸入集氣瓶并塞緊橡皮塞） 引燃白磷 產生大量白煙，放出大量熱 先下降后上升 形成液封，防止集氣瓶中氣體從長導管向外逸出影響實驗結果 AC 保護環境，防止大氣污染

【解析】

(1)紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，符號表達式表示為：P+O2P2O5，故填寫：P+O2P2O5；

紅磷燃燒的生成物只有一種，屬于化合反應，故填寫：化合；

(2)實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積超過集氣瓶中原空氣總體積的1/5，可能原因是：點燃紅磷后，插入燃燒匙時速度太慢，使得瓶中空氣受熱膨脹，部分空氣逸出，也可能是實驗開始時沒有夾或者沒夾緊止水夾，瓶中空氣受熱膨脹，部分空氣從導管口逸出，故填寫：止水夾未夾緊（或點燃紅磷后未立即伸入集氣瓶并塞緊橡皮塞）；

(3)玻璃棒下端在酒精燈上加熱的目的是：引燃白磷，故填寫：引燃白磷；

白磷燃燒產生大量白煙，放出大量熱，故填寫：白磷燃燒產生大量白煙，放出大量熱；

白磷剛開始燃燒，產生熱量，使瓶內氣體膨脹，壓強增大，水面下降，反應過程中，瓶內空氣中的氧氣被消耗，壓強減少，水面上升，故填寫：先下降后上升；

(4)實驗反思①：是為了形成液封，防止集氣瓶中氣體從長導管向外逸出影響實驗結果，故填寫：形成液封，防止集氣瓶中氣體從長導管向外逸出影響實驗結果；

導致實驗最后產生的實際值小于理論值的可能原因是：裝置氣密性不好，集氣瓶沒有冷卻到室溫，紅磷量不足，故填寫：AC；

(5)該反應的產物五氧化二磷，會對空氣造成污染，采用圖2裝置，避免了打開橡膠塞，給紅磷加熱，可以保護環境，防止大氣污染，故填寫：保護環境，防止大氣污染。