Question

18．白磷是一種著火點只有40^oC的可燃物，分析下列利用白磷進行的空氣中氧氣含量的實驗探究：
集氣瓶里先裝適量（a）體積的水，在酒精燈燈焰上把玻璃棒下端加熱，裝置如圖密封．用力把玻璃棒按下與白磷接觸，白磷燃燒，開始時瓶中少量水壓到燒杯中，稍后，燒杯內水又壓入瓶中，燃燒停止后，稍振蕩，完全冷卻后，量出集氣瓶中水的體積（b）和整個集氣瓶體積（c）．回答下列問題：
（1）下端熱的玻璃棒在該實驗中所起的作用是引燃白磷．
（2）白磷燃燒時，瓶中產生大量，放出熱量，該反應的符號表達式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（3）用“a、b、c”的代數式回答，該實驗測得瓶中氧氣的體積為b-a，氧氣與空氣的體積比為（b-a）：（c-a）．
（4）該實驗中集氣瓶里先裝適量（a）體積的水，其主要作用是加快集氣瓶的冷卻；吸收（或溶解）白磷燃燒生成的五氧化二磷．

Answer 1

分析 （1）根據下端熱的玻璃棒在該實驗中所起的作用是引燃白磷進行解答；
（2）根據白磷燃燒時，瓶中產生大量白煙，放出熱量進行解答；
（3）根據進入水的體積就是氧氣的體積進行解答；
（4）依據水能降溫以及能與五氧化二磷反應分析解答；

解答 解：（1）下端熱的玻璃棒在該實驗中所起的作用是引燃白磷；
（2）白磷燃燒時，瓶中產生大量白煙，放出熱量；磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，該反應的化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（3）進入水的體積就是氧氣的體積，所以該實驗測得瓶中氧氣的體積為b-a；氧氣與空氣的體積比為（b-a）：（c-a）；
（4）由于溫度的改變會影響水的進入，所以需要使集氣瓶溫度盡快降低至室溫，同時水也對吸收產物生成的五氧化二磷有一定作用；
故答案為：（1）引燃白磷；
（2）白煙；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（3）b-a；（b-a）：（c-a）；
（4）加快集氣瓶的冷卻；吸收（或溶解）白磷燃燒生成的五氧化二磷．

點評 本考點是用白磷測定氧氣在空氣中的體積分數，屬于實驗方法和過程的探究．這類探究實驗要具體問題具體分析，根據設計的步驟中不同的現象去思考、去探究，從而回答題目給出的問題．本考點主要出現在填空題和實驗題中．