Question

8．先按如图1组装好仪器和药品，然后通电使红磷燃烧．请回答下列问题：

（1）该实验中红磷需稍过量，目的是将瓶中的氧气消耗完；
（2）红磷燃烧的文字表达式为磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；基本反应类型是化合反应；
（3）与课本实验装置相比，如图2实验装置的优点是（写1条即可）气密性好；如果实验结果偏小，请写出1个可能原因装置漏气．
（4）已知：在空气中，温度超过 40℃，白磷就可以自燃，即和氧气反应生成五氧化二磷．如图2是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置．主要操作是：在实际容积为160mL的集气瓶里，先装进60mL的水，再按图
连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃．
①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是先下降，后上升．若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为78mL．
②集气瓶里预先装进的60mL水，在实验过程中起到哪些作用？abcd（填序号）．
a．加快集气瓶冷却                 b．液封导气管末端以防气体逸出
c．防止生成物溅落，炸裂瓶底       d．缓冲集气瓶内气压的骤然升高．

Answer 1

分析 （1）根据红磷的作用进行分析；
（2）根据文字表达式的写法以及反应类型的判断方法来分析；
（3）根据实验的改进以及实验中可能存在的问题来分析；
（4）根据白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中装置内的压强的变化分析，根据空气中氧气含量考虑；
根据集气瓶中水可以使瓶内形成密封体系考虑．

解答 解：（1）红磷是消耗氧气的，为了充分的消耗完氧气，红磷必须过量，故答案为：将瓶中的氧气消耗完；
（2）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应；故填：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；化合反应；
（3）改进后装置的优点是：气密性好，可减小误差，防止生成的五氧化二磷逸散到空气中污染空气；如果装置漏气，红磷不足，没有冷却到室温就打开止水夹，都能够导致进入集气瓶中水的体积不到总容积的五分之一．故填：气密性好；装置漏气；
（4）①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内的压强先增大，后又降低，因此瓶内水面的变化是先下降，后上升；由于空气中氧气约占空气体积的五分之一，容积为150mL的集气瓶里，先装进60mL的水，所以空气体积是90mL，所以氧气占着18mL，所以最后集气瓶中水的体积约为60mL+18mL=78mL；
故答案为：先下降，后上升；78；
②集气瓶内预先装入适量的水，使白磷燃烧时集气瓶内气压不会过度增大，不至于使集气瓶中气体受热膨胀而逸出．同时还可以加快集气瓶冷却，防止生成物溅落，炸裂瓶底，缓冲集气瓶内气压的骤然升高，液封导气管末端以防气体逸出．故答案为：abcd．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．