Question

【題目】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，采用燃燒方法除去氧氣以后，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紅磷（A．蠟燭 B．紅磷 C．木炭）而不能選其他物質，分析理由是
（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？
（3）【設計實驗】第一小組同學共同設計了如下圖的A、B兩套裝置。你認為合理的是（填編號）

（4）為了確保實驗的成功，在裝藥品之前應該先檢查
（5）集氣瓶中紅磷燃燒的反應符號表達式為
（6）【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時室溫后，再將試管倒立于盛有水的水槽中，并在水中將橡皮塞取下。C裝置的優點是（寫一點）
（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
（8）根據上題描述，白磷的物理性質有 ， 化學性質有

Answer 1

【答案】
（1）蠟燭、木炭都有氣體生成,不能使壓強發生明顯變化
（2）過量
（3）A
（4）裝置氣密性
（5）P+O2P2O5
（6）環保或減小誤差等
（7）白磷的著火點低,在空氣中緩慢氧氣能引起自燃
（8）白色固體或硬度小等,可燃性
【解析】（1）紅磷燃燒消耗氧氣，生成物為固體，能使得裝置內壓強減小，而蠟燭、木炭都有氣體生成，不能使壓強發生明顯變化；（2）為使得測得結果準確，要保證氧氣全部消耗，所以取用紅磷應過量；（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A更合理；（4）為了確保實驗成功，實驗前要先檢查裝置氣密性，若裝置漏氣則結果會不準確；（5）紅磷燃燒是紅磷與氧氣反應生成五氧化二磷，表達式為P+O2P2O5；（6）C裝置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，所以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；（8）由題中描述可知，白磷為白色固體，硬度小，這些性質都屬于物理性質，白磷具有可燃性為化學性質。
根據測定空氣中氧氣體積分數的原理分析，測定氧氣體積分數時選擇能與空氣中氧氣反應的物質，且生成物為固體，使得裝置內因氧氣反應消耗壓強變小，再根據補充的水或活塞移動的體積確定氧氣的體積。在做該實驗時，要保證裝置氣密性良好，否則會使得結果不準確。