Question

5．化学是一门以实验为基础的科学．请结合图1回答问题：

（1）标号a的仪器名称为长颈漏斗；
（2）在装置A中加入稀盐酸和大理石，则装置B中反应的化学方程式为Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，装置C中观察到的现象是紫色石蕊变红色；
（3）装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，不助燃，不可燃；
（4）某化学兴趣小组根据图2甲装置探究“可燃物燃烧的条件”，探究过程中，大家对白磷燃烧后生成的大量白烟是否危害人体健康提出了疑问．
【査阅资料】白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，可能会与空气中的水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸（HPO₃）．
【交流与讨论】白烟对人体健康有害，该装置必须改进，改进后的图乙装置与图甲装置比较，优点是减少污染；
【改进与实验】同学们按改进后的图2乙装置进行实验．

现象	解释
a试管中白磷燃烧，热水中白磷没有燃烧
	温度未达到红磷的着火点

【反思与评价】有同学指出图乙装置仍有不足之处，并设计了图丙装置，其中气球的作用是缓冲作用，防止胶塞冲出；
【拓展与迁移】待a试管冷却后，将试管倒置于水面下，并取下橡皮塞，发现有水进入试管，进入试管内的水的体积接近试管容积的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析；
（2）根据氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色进行分析；
（3）根据装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，不助燃，不可燃进行分析；
（4）【交流与讨论】可从资料中查阅的五氧化二磷的性质得知，它有毒，所以要从防止污染的角度来分析根据气球的弹性较大根据燃烧的条件分析可得到实验现象的原理；
【改进与实验】根据燃烧的条件分析可得到实验现象的原理；
【反思与评价】在反应过程中试管内的压强会变化，分析可得出装置中气球的作用；
【拓展与迁移】考虑氧气约占空气体积的五分之一进行分析．

解答 解：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，a是长颈漏斗；
（2）氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，化学方程式为：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色，所以装置C中观察到的现象是紫色石蕊变红色；
（3）装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，不助燃，不可燃；
（4）【交流与讨论】改进后的图2装置与图1装置比较燃烧后的产物在试管中不会散发到空气里，所以优点是能防止白磷燃烧产生的五氧化二磷逸散，危害人体健康．
故填：防止白磷燃烧生成的五氧化二磷逸散到空气中，造成污染；
【改进与实验】燃烧必须达到三个条件：①物质本身具有可燃性，②可燃物与助燃物充分地接触，③达到可燃物的着火点．所以投入水中的白磷虽然温度达到着火点，但是在水中与空气隔绝，所以不会燃烧；试管中的白磷会燃烧，它的温度即达到着火点又与空气接触，满足燃烧的条件；试管中的红磷尽管与空气接触，但是温度没有达到它的着火点，所以不会燃烧．故填：①达到着火点但没有和氧气接触；②和氧气接触但没有达到着火点；
【反思与评价】在反应过程中试管内的压强会变化，所以图3装置中气球的作用是避免橡皮塞因试管内气体热膨胀而被冲开；故填：缓冲作用，防止胶塞冲出；
【拓展与迁移】待a试管冷却后，将试管口紧贴水面，并取下橡皮塞，发现有水进入试管，进入试管内的水的体积接近试管容积的$\frac{1}{5}$．
故答案为：（1）长颈漏斗；
（2）Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，紫色石蕊变红色；
（3）二氧化碳的密度比空气大，不助燃，不可燃；
（4）【交流与讨论】防止白磷燃烧生成的五氧化二磷逸散到空气中，造成污染．
【改进与实验】

现象	解释
	热水中白磷没有与氧气接触
b试管中红磷没有燃烧

【反思与评价】缓冲作用，防止胶塞冲出；
【拓展与迁移】$\frac{1}{5}$．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．