Question

4．请根据下列图示（A-E）实验回答问题．

（1）B装置中观察到的现象是发出蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体，C中反应的化学方程式为C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂．
D装置中观察到的现象是火星四射，放出热量，生成黑色固体，D中反应的化学方程式为3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．
（2）A、B、D、E装置的集气瓶中均需放少量水，B瓶放水的主要目的是吸收二氧化硫气体，防止污染空气，D瓶放水的主要目的是防止高温生成物溅落下来，炸裂瓶底．
（3）小丽同学用E装置（气密性良好）测定空气中氧气含量．待装置冷却到室温，打开止水夹，观察到的现象是烧杯中的水进入集气瓶中，且进入的水的体积约占集气瓶容积的五分之一，其原因是红磷燃烧消耗氧气，气体体积减少，压强降低，烧杯中的水在大气压的作用下进入集气瓶中，因空气的氧气体积约占五分之一，因此进入的水的体积约占集气瓶容积的五分之一．
（4）用图F所示装置测定空气中氧气的体积分数．在粗铜丝末端的铜勺中放足量红磷，按图连好仪器，点燃酒精灯加热铜丝一端，红磷燃烧．红磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是先降低后升高；整个过程中，集气瓶中压强变化的情况是装置内压强先增大，后减小．

Answer 1

分析 （1）依据实验现象和化学方程式书写方法分析；
（2）根据硫燃烧、铁丝燃烧的注意事项分析；
（3）根据红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项分析；
（4）根据装置内 压强的变化来分析．

解答 解：（1）B中硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体；C中木炭燃烧的化学方程式是C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂；
D中铁丝燃烧的现象是火星四射，放出热量，生成黑色固体；铁丝燃烧的化学方程式为3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．
（2）硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，污染空气，但二氧化硫能溶于水，因此放水的主要目的是吸收二氧化硫气体，防止污染空气；铁丝燃烧实验中集气瓶内放少量水，是防止高温生成物溅落下来，炸裂瓶底．故答案为：吸收二氧化硫气体，防止污染空气；防止高温生成物溅落下来，炸裂瓶底．
（3）烧杯中的水进入集气瓶中，且进入的水的体积约占集气瓶容积的五分之一；原因是红磷燃烧消耗氧气，气体体积减少，压强降低，烧杯中的水在大气压的作用下进入集气瓶中，因空气的氧气体积约占五分之一，因此进入的水的体积约占集气瓶容积的五分之一；
（4）白磷燃烧放出热量造成装置内气体增大，集气瓶内水面下降，冷却后温度降低、气体减少造成压强减小，液面下降，由此实验可知影响气体压强的因素有温度、气体的量以及气体的体积．
故答案为：
（1）发出蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体；C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂；火星四射，放出热量，生成黑色固体；3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
（2）吸收二氧化硫气体，防止污染空气；防止高温生成物溅落下来，炸裂瓶底．
（3）烧杯中的水进入集气瓶中，且进入的水的体积约占集气瓶容积的五分之一；红磷燃烧消耗氧气，气体体积减少，压强降低，烧杯中的水在大气压的作用下进入集气瓶中，因空气的氧气体积约占五分之一，因此进入的水的体积约占集气瓶容积的五分之一；
（4）先降低后升高；装置内压强先增大，后减小．

点评 本题考查学生对实验原理与实验操作的理解与评价等，难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．