Question

12．甲、乙两位同学用如图所示的装置分别进行了实验探究．
（1）甲、乙两位同学在实验中观察到红磷燃烧的实验现象是发出黄光，放出大量的热，产生大量地白烟；
（2）甲同学：点燃红磷后，立即伸入瓶中塞上瓶塞．待红磷燃烧停止后，充分冷却，打开止水夹，理论上应该观察到集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶容积的$\frac{1}{5}$，如果甲观察到集气瓶内水的体积小于集气瓶容积的$\frac{1}{5}$．分析可能的原因是红磷的用量不足；装置的密封性不好，漏气；没有冷却到室温就进行读数等，请你写出红磷燃烧的文字表达式磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；该化学反应属于化合反应类型．
（3）乙同学：我用碳替代红磷也能完成上述实验，只是我要将烧杯中的水换成另外一种液体，你认为换成的另外一种液体可能是氢氧化钠溶液．

Answer 1

分析 （1）红磷燃烧产生大量白烟，打开止水夹后烧杯中的水进入广口瓶中大约占广口瓶容积的五分之一，可以据此解答该题；
（2）根据实验的原理及实验的注意事项分析误差：保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数等；可以据此解答该题；
（3）从木炭燃烧生成二氧化碳及二氧化碳的溶解性和化学性质分析．

解答 解：（1）红磷燃烧产生五氧化二磷，红磷燃烧产生发出黄光，放出大量的热，产生大量地白烟；
（2）实验结果发现测得数值比实际空气中氧气的含量小，实验误差的原因可能是：红磷的用量不足；装置的密封性不好，漏气；没有冷却到室温就进行读数等；红磷燃烧产生五氧化二磷，文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；符合多变一，属于化合反应；
（3）用木碳代替红磷测得空气中氧气的含量时，由于木炭燃烧生成的二氧化碳是气体，虽然消耗了氧气，但瓶内的气压没有发生改变，可以根据用氢氧化钠溶液来吸收生成的二氧化碳，氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
故答案为：
（1）发出黄光，放出大量的热，产生大量地白烟；
（2）红磷的用量不足；装置的密封性不好，漏气；没有冷却到室温就进行读数等；磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；化合；
（3）氢氧化钠溶液．

点评 此题是关于对空气中氧气含量的实验考查，解题的关键是了解空气中氧气的含量以及相关的实验要求，属于开放型实验分析题，熟练掌握测定的原理、实验的注意事项、实验的现象等是解题的关键．