Question

4．如圖甲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(wèn)題：（提示：白磷在溫度達(dá)到40℃時(shí)就可燃燒起來(lái)，其燃燒的現(xiàn)象與紅磷一樣．）
（1）在試管底部鋪一層細(xì)沙，并放一小塊擦干的白磷，先關(guān)閉止水夾，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，發(fā)出黃色火焰，放出熱量，生成濃厚的白煙．
（2）待試管冷卻后，打開止水夾，觀察到的現(xiàn)象是水被吸入集氣瓶約占集氣瓶容積的1/5；證明空氣中氧氣和氮?dú)獾捏w積比為1：4；此實(shí)驗(yàn)同時(shí)說(shuō)明氧氣具有助燃性的性質(zhì)，氮?dú)獾男再|(zhì)是①難溶于水②化學(xué)性質(zhì)不活潑．
（3）上述實(shí)驗(yàn)可用來(lái)測(cè)定空氣中的含氧量，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，若水的高度沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的高度，這可能是由哪些原因引起的白磷量不足；未等到冷卻到室溫就打開止水夾或裝置漏氣．
（4）同學(xué)們又設(shè)計(jì)了如圖乙所示的方案一和方案二來(lái)測(cè)定氧氣含量．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)確的是方案方案二，原因是氣密性好．該方案還具有的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是生成物不會(huì)擴(kuò)散到空氣造成污染．

Answer 1

分析 （1）掌握磷燃燒的現(xiàn)象，書寫文字表達(dá)式；
（2）空氣中氧氣約占其體積的五分之一，磷燃燒生成了五氧化二磷，消耗氧氣，使集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，水被倒吸入集氣瓶，若裝置漏氣，則倒吸的水量減少甚至不會(huì)倒吸．
（3）產(chǎn)生誤差的原因可以從裝置的氣密性、藥品的用量、裝置是否冷卻等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)；
（4）本實(shí)驗(yàn)中用的是紅磷和白磷，方案二中白磷的著火點(diǎn)比較低，裝置設(shè)計(jì)的也比較好，操作簡(jiǎn)單，并且試管內(nèi)的空氣也不會(huì)逸散出來(lái)，比較嚴(yán)密．

解答 解：（1）白磷燃燒時(shí)發(fā)出黃光，放出熱量，生成的五氧化二磷是白色固體，形成濃濃的白煙；
（2）空氣中氧氣約占其體積的五分之一，磷燃燒消耗氧氣使集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，水被倒吸入集氣瓶，證明空氣中氧氣和氮?dú)獾捏w積比為 1：4；此實(shí)驗(yàn)同時(shí)說(shuō)明氧氣具有 助燃性的性質(zhì)，氮?dú)獾男再|(zhì)是①難溶于水②化學(xué)性質(zhì)不活潑；
（3）若白磷的量不足，導(dǎo)致不能將裝置內(nèi)的氧氣完全反應(yīng)掉，因此測(cè)得氧氣的體積分?jǐn)?shù)小于五分之一；若裝置漏氣，導(dǎo)致空氣進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)，因此測(cè)得的氧氣的體積分?jǐn)?shù)小于五分之一；若未等到裝置冷卻到室溫，就打開止水夾，會(huì)使集氣瓶?jī)?nèi)的氣體處于膨脹狀態(tài)，因此測(cè)得的氧氣體積分?jǐn)?shù)會(huì)小于五分之一．
（4）方案二中白磷的著火點(diǎn)比較低，裝置設(shè)計(jì)的也比較好，操作簡(jiǎn)單，并且試管內(nèi)的空氣也不會(huì)逸散出來(lái)，比較嚴(yán)密，故答案為：方案二；氣密性好；
故答案為：（1）白磷燃燒，發(fā)出黃色火焰，放出熱量，生成濃厚的白煙；
（2）水被吸入集氣瓶約占集氣瓶容積的1/5； 1：4；助燃性，①難溶于水②化學(xué)性質(zhì)不活潑．
（3）白磷量不足；未等到冷卻到室溫就打開止水夾或裝置漏氣．
（4）方案二，氣密性好；生成物不會(huì)擴(kuò)散到空氣造成污染．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了空氣中氧氣含量的測(cè)定，探究測(cè)定空氣中氧氣含量的誤差分析，解答此類試題時(shí)，可以從藥品的用量、裝置的氣密性以及裝置是否冷卻等方面分析解答即可．