题目内容

20.为了测定空气中氧气的体积分数,小明按如图组装好仪器后,关闭止水夹,通电使红磷燃烧.请回答下列问题:
(1)红磷燃烧的现象是红磷剧烈的燃烧,产生大量白烟,放出大量的热;红磷燃烧的文字表达式为:磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷.
(2)冷却后,松开止水夹,可观察到现象为水进入集气瓶,进入的水约占集气瓶容积的五分之一.
(3)若将红磷换成炭粉,该实验不能(选填“能”或“不能”)获得成功,理由是因为碳粉燃烧生成了二氧化碳气体瓶内压强不会减小.

分析 (1)根据红磷在空气中燃烧时,放出大量的热,产生大量白烟解答;
(2)根据氧气约占空气总体积的五分之一解答;
(3)根据木炭燃烧生成二氧化碳气体解答.

解答 解:(1)红磷燃烧时的现象是红磷剧烈的燃烧,产生大量白烟,放出大量的热.红磷燃烧的文字表达式为:磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷;
(2)冷却后,松开止水夹,观察到的现象为水进入集气瓶,进入的水约占集气瓶容积的五分之一.
(3)实验时不能用木炭代替红磷,因为木炭燃烧生成二氧化碳气体,生成的二氧化碳气体占据了氧气的空间,导致水不能进入集气瓶.
答案:
(1)红磷剧烈的燃烧,产生大量白烟,放出大量的热;  磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷;
(2)水进入集气瓶,进入的水约占集气瓶容积的五分之一;
(3)不能;  因为碳粉燃烧生成了二氧化碳气体瓶内压强不会减小

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现,因此要学会设计实验、观察实验、分析实验,为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础.

练习册系列答案
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5.某课题组设计了如下探究方案,请予以评价.
Ⅰ.【探究目的】测定空气中氧气的含量.
Ⅱ.【查阅资料】124g白磷燃烧放热2378kJ;同温同质量的空气,压强与体积的关系为V1:V2=P1:P2,同压同质量的空气,温度与体积的关系为V1:V2=T1:T2.
Ⅲ.【提出问题】氧气约占空气体积的多少?
Ⅳ.【猜想假设】氧气约占空气体积的1/5.
Ⅴ.【实验探究】课题组设计了如图所示的装置(略去固定装置):40mL的试管内盛装有过量白磷,注射器容积为100mL且活塞润滑性很好,组装好仪器时,注射器活塞前沿恰好停留在20mL刻度线处.忽略白磷、胶塞所占体积,忽略导管内的气体体积.
(1)实验前,打开止水夹,将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处,然后松手,若活塞仍能返回至20mL刻度处,则说明装置气密性良好.
(2)方案一:先夹紧止水夹,向烧杯内加开水,至白磷燃烧结束,冷却试管,松开止水夹,可观察到的现象是白磷燃烧、产生白烟,冷却试管,记录活塞前沿所在刻度线.
(3)方案二:不使用止水夹,向烧杯内加开水,充分反应直至燃烧结束,试管冷却,记录活塞前沿所在刻度线.
Ⅵ.【反思交流】
(1)比较方案一、二,更为科学可行的方案是方案二(填“方案一”或“方案二”),不足方案的主要问题是关闭止水夹时,会造成橡胶塞弹出或试管爆裂等危险(答对一条即可).
(2)如果组装好仪器时,注射器活塞前沿恰好停留在4mL刻度线处,不能(填“能够”或“不能”)达到实验目的.
(3)要让注射器活塞润滑性很好的目的是活塞能够自由移动,以保证体系内压等于外界大气压.
(4)如果试管内温度未冷却即记录活塞前沿所在刻度线,则测得的氧气占空气的体积分数应该<(填“>”或“<”或“=”)$\frac{1}{5}$.

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