Question

某校研究性学习小组进行测定空气里氧气的含量的实验，大家分别对课本上的实验进行了相应的改进．

（1）甲同学采用了图1所示装置：选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的红磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际容积为60mL的针筒注射器（摩擦系数很小）组成如图1的实验装置．假设此实验能按照甲同学的设想正常进行，且红磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：
①实验前，甲同学打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，发现活塞仍能返回至20mL刻度处，甲同学这样操作的目的是为了

 

；
②红磷燃烧的符号表达式为

 

；
③若先夹紧弹簧夹，待红磷充分燃烧结束，试管冷却后再打开弹簧夹，最终注射器活塞前沿停在示数

 

 mL处；
④若不使用弹簧夹，用酒精灯加热红磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却．注射器活塞的变化是

 

．
（2）乙同学采用了图2所示装置：通过粗铜丝来点燃玻璃棺内的红磷，这利用了金属铜的

 

性．在该实验中，水的作用是

 

（选填序号）
①吸收生成物，防止污染；    ②加速冷却；    ③缓冲气压．

Answer 1

考点：空气组成的测定

专题：空气与水

分析：（1）①凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果，结合操作分析目的；
②白磷燃烧生成五氧化二磷，写出反应的表达式；
③根据氧气约占空气总体积的五分之一分析示数变化；
④根据实验设计可以判断注射器活塞前沿运动情况；
（2）铜具有较好的导热性，结合磷燃烧的产物及反应的现象分析水的作用，可以据此解答．

解答：解：（1）①实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从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，则说明装置不漏气；
②白磷燃烧生成五氧化二磷，故反应的表达式为：4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅；
③40mL空气中含有8mL氧气，燃烧结束，氧气被完全消耗，等到试管冷却后再松开弹簧夹．可观察到活塞前沿运动至12刻度处；
④因为白磷在密闭容器内燃烧产生热量使气体膨胀，会使活塞先向右移动，等到冷却后由于氧气被消耗，活塞会向左移动，若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，消耗氧气的体积为：（40mL+20mL）×

1

5

=12mL，试管冷却，可观察到活塞前沿运动至8刻度处；
故答案为：①检查装置的气密性；②4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅；③12；④活塞先向右移动，后向左移动，最终停在8mL的刻度线上；
（2）铜具有较好的导热性，所以本实验中是利用了铜的导热性进行点燃红磷；因为五氧化二磷有毒，因此水吸收生成物，防止污染，也可以加速装置的冷却，由于红磷燃烧放出大量的热，可以通过水位的移动来缓冲装置气压的变化，故①②③都正确；
故答案为：导热；①②③．

点评：本题主要考查实验测定空气中氧气含量的原理及可能造成实验失败的原因的分析，解此类问题时关键是分析清楚实验原理，了解实验过程中的注意事项．