Question

【題目】某化學興趣小組的同學對教材中“測定空氣里氧氣含量”的實驗進行了大膽改進，設計了如圖所示的實驗裝置．請你積極參與，并回答相關的問題。

（1）上述實驗的主要操作步驟如下：（白磷在40°C時就能燃燒，其他與紅磷相同）

①將試管放入盛熱水的燒杯中，反復推拉注射器；

②檢查裝置氣密性；

③待試管冷卻后觀察注射器讀數；

④將少量白磷裝入試管，注射器活塞置于20mL刻度處，按圖示的方式連接好．正確的實驗操作順序是 __________（填序號）。

（2）試管中的白磷發生燃燒反應的文字表達式為 _____________________________。

（3）反復推拉注射器的目的是 ___________________________。

（4）若測得試管的容積為40mL，實驗完成后，理論上，注射器活塞將從20mL刻度處最終前移到約為 ______mL刻度處才停．若停的刻度有誤差，則造成這種現象的可能原因是 ______（注：不考慮裝置氣密性）。

（5）該實驗裝置相對于教材中的裝置有哪些優點？ _____________________（答一條）。

（6）該實驗可能會存在危險隱患，請你幫他指出來： ________________________。

Answer 1

【答案】 ②④①③ 磷+氧氣五氧化二磷 使白磷和氧氣充分接觸，將裝置中空氣中的氧氣全部消耗 8 沒有冷卻就讀數（紅磷的量不足等） 誤差少或無污染 白磷燃燒時放出大量的熱，導致試管中的氣體急劇膨脹，可能導致橡皮塞飛出

【解析】（1）實驗操作步驟：①裝置氣密性好；②裝藥品連接好儀器裝置；③使白磷燃燒消耗裝置中的氧氣；④要冷卻至室溫再讀數，故為：②④①③；

（2）白磷燃燒是白磷和氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷，文字表達式為：磷+氧氣五氧化二磷；

（3）反復推拉注射器的目的：使白磷和氧氣充分反應，將裝置中空氣中的氧氣全部消耗；

（4）反應消耗掉的是試管內的氧氣，包含注射器內的部分，所以消耗氧氣是40mL+20mL的1/5，即12mL，所以注射器活塞應該向左滑動到“8”；沒有冷卻就讀數，氣體體積膨脹，測得的氧氣的體積分數偏小；紅磷的量不足，氧氣有剩余，測得的氧氣的體積分數偏小；

（5）用電熱棒引燃紅磷，不需要打開瓶塞，空氣出不來也進不去，測量比較準確．用酒精燈引燃紅磷，紅磷燃燒生成了五氧化二磷進入空氣會污染空氣，由于磷燃燒放出大量的熱，打開瓶塞時容易使空氣受熱而逸出．所以實驗的優點是：誤差少或無污染；

（6）若圖進行實驗，實際可能遇到諸多問題而發生危險，造成實驗失敗．例如白磷燃燒時放出大量的熱，導致試管中的氣體急劇膨脹，可能導致橡皮塞飛出，發生安全事故。