Question

某校化學興趣小組就空氣中氧氣的含量進行實驗探究：
【集體設計】化學興趣小組的同學經過研究討論后，采用燃燒方法除去氧氣后，測定剩余氣體的體積．但首先需要解決兩個實際問題：
（1）要能確保消耗其中的氧氣，使氣體的體積減小，選擇什么樣的藥品就顯得很重要．他們應該選擇下列物質中的（填編號）

B

．
A．蠟燭           B．紅磷           C．硫粉          D．木炭
（2）藥品的取用量也有相應要求．你認為取用量應達到什么要求？

紅磷過量

．
【設計實驗】第一小組同學共同設計了如圖的A、B兩套裝置．
（3）你認為合理的是（填編號）

A

．

（4）為了確保實驗的成功，在裝藥品之前應該先檢查

裝置的氣密性

．
（5）集氣瓶中所選擇物質燃燒反應的反應表達式是

4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅

．
【改進實驗】第二小組同學查閱資料得知：白磷不溶于水，露置在空氣中容易發生緩慢氧化而引起自燃，而燃燒產生的五氧化二磷會刺激人的呼吸道．于是他們將試管的容積分成五等份，做好標記（如圖C）．在試管中加入一小塊（足量）白磷，迅速用橡皮塞塞緊試管口，將試管放入熱水中，使白磷燃燒．待白磷熄滅并冷卻到室溫后，再將試管倒立于盛有水的水槽中，并在水中將橡皮塞取下．
（6）此裝置的優點是（任寫兩點）
①

防止產生的五氧化二磷被吸入至呼吸道；

；②

測定結果更加精確

．
（7）小組A同學用鑷子從容器中取出白磷后，準備在濾紙上切割時，B同學立刻阻止了他，指出他的操作不正確，請分析原因

防止白磷在空氣中切割時引起自燃，造成實驗危險．

．

Answer 1

分析：（1）蠟燭燃燒生成二氧化碳和水，紅磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，硫粉燃燒生成刺激性氣味的氣體二氧化硫，木炭燃燒生成二氧化碳．
（2）為保證耗盡瓶內氧氣，要加入足夠的藥品，一般加入過量的藥品；
（3）同樣都是紅磷，放在不同的位置會對應不同的實驗結果，由于氧氣相對密度較大，因此讓紅磷在較低的位置能夠更有效消耗裝置內的氧氣．
（4）實驗之前先檢查裝置的氣密性．
（5）根據反應物和生成物寫出化學方程式
（6）紅磷燃燒產生大量五氧化二磷固體小顆粒會逸散到空氣中污染空氣，實驗過程中要打開橡皮塞伸入紅磷，會使瓶內氣體逸出，造成誤差，實驗C裝置的改進避免了以上兩點．
（7）根據白磷的著火點低的性質解答．

解答：解：（1）蠟燭、硫粉、木炭燃燒都有氣體生成，不符合選用藥品的特征；紅磷在空氣中燃燒也與氧氣反應且生成固體五氧化二磷，符合選用特征；
故答案為：B；
（2）通常加入過量的藥品，確保瓶內氧氣完全消耗；
（3）實驗A和B的區別在于紅磷的位置，而這一點與氧氣的密度有關，由于氧氣的密度大于空氣，所以紅磷在稍微低的位置更利于反應的進行，也更利于氧氣的消耗，所以實驗設計A更合理．
（4）為了確保實驗的成功，在裝藥品之前應該 檢查裝置的氣密性，裝置漏氣會使結果不準確．
（5）磷燃燒產生五氧化二磷，化學反應式為：4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅
（6）而實驗C是在裝置內引燃白磷，這樣白磷不會在裝置外的空氣中燃燒，也就是白磷燃燒的產物有毒的五氧化二磷不會散失到空氣造成環境污染，也節約了藥品，即C裝置的優點是：環保．同時也利于實驗的結果的準確；
（7）白磷的著火點低，在空氣中緩慢氧氣能引起自燃，故不能在濾紙上切割白磷．
故答案為：
（1）B；               
（2）紅磷過量
（3）A                 
（4）裝置氣密性
（5）4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅
（6）防止產生的五氧化二磷被吸入至呼吸道；測定結果更加精確
（無需點燃操作等，合理結果皆可）
（7）防止白磷在空氣中切割時引起自燃，造成實驗危險．

點評：明確空氣中氧氣含量測定實驗藥品的選擇，實驗步驟、誤差分析、原理等是解答本題關健．