Question

14．.探究空氣的組成：我們每時(shí)每刻都生活在空氣的海洋里，了解空氣生活將更美好．如圖是探究空氣中氧氣體積的實(shí)驗(yàn)：

（1）連接A裝置后，點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊．
①記錄現(xiàn)象：紅磷燃燒，有大量白煙生成，集氣瓶?jī)?nèi)的水面上升．
②實(shí)驗(yàn)結(jié)論：紅磷燃燒的化學(xué)表達(dá)式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
③實(shí)驗(yàn)分析：
實(shí)驗(yàn)中采用過(guò)量紅磷消耗氧氣，而不采用木炭、硫磺，是因?yàn)榧t磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷固體，而木炭、硫磺在空氣中燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和二氧化硫氣體；從圖中可以觀察到實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了誤差，原因可能是燃燒匙伸入集氣瓶中時(shí)太慢 （寫(xiě)一點(diǎn)即可）
（2）科學(xué)家通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明了①空氣的成分按體積分?jǐn)?shù)計(jì)算，大約是：氮?dú)庹?8%，氧氣占21%，稀有氣體占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他氣體和雜質(zhì)占0.03%．
（3）興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了B裝置，連接處細(xì)玻璃管內(nèi)放有銅絲，加熱時(shí)交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞是為了使裝置中的氧氣充分反應(yīng)；
停止加熱后冷卻至室溫，將氣體全部推至一只注射器中，讀出注射器內(nèi)氣體的體積．

反應(yīng)前注射器內(nèi)氣體的體積	反應(yīng)后注射器內(nèi)氣體的體積	消耗掉的氧氣體積
30mL	24  mL	6 mL

比較A和B兩個(gè)裝置，B裝置的實(shí)驗(yàn)讀數(shù)更為準(zhǔn)確，這是因?yàn)楸苊饬巳紵�匙伸入集氣瓶過(guò)程中導(dǎo)致的氣體外逸．

Answer 1

分析 （1）紅磷在空氣中燃燒時(shí)產(chǎn)生大量白煙，放熱，生成白色固體五氧化二磷；
紅磷燃燒生成五氧化二磷固體，木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，硫磺燃燒生成二氧化硫氣體；
盛有紅磷的燃燒匙伸入集氣瓶太慢，或紅磷燃燒過(guò)程中止水夾或彈簧夾夾持不緊，都能夠?qū)е卵b置中的氣體外逸；
（2）空氣的成分按體積分?jǐn)?shù)計(jì)算，大約是：氮?dú)庹?8%，氧氣占21%，稀有氣體占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他氣體和雜質(zhì)占0.03%；
（3）根據(jù)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)可以計(jì)算、判斷實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)；
不同的實(shí)驗(yàn)裝置，優(yōu)缺點(diǎn)不同．

解答 解：（1）①記錄現(xiàn)象：紅磷燃燒，有大量白煙生成，集氣瓶?jī)?nèi)的水面上升．
故填：白煙；上升．
②實(shí)驗(yàn)結(jié)論：紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
③實(shí)驗(yàn)分析：實(shí)驗(yàn)中采用過(guò)量紅磷消耗氧氣，而不采用木炭、硫磺，是因?yàn)榧t磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷固體，而木炭、硫磺在空氣中燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和二氧化硫氣體；
從圖中可以觀察到實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了誤差，原因可能是燃燒匙伸入集氣瓶中時(shí)太慢，紅磷燃燒過(guò)程中止水夾或彈簧夾夾持不緊，導(dǎo)致部分氣體外逸，從而導(dǎo)致降溫至室溫時(shí)，進(jìn)入集氣瓶中的水偏多．
故填：紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷固體，而木炭、硫磺在空氣中燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和二氧化硫氣體；燃燒匙伸入集氣瓶中時(shí)太慢．
（2）科學(xué)家通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明了①空氣的成分按體積分?jǐn)?shù)計(jì)算，大約是：氮?dú)庹?8%，氧氣占21%，稀有氣體占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他氣體和雜質(zhì)占0.03%．
故填：體積分?jǐn)?shù)；氮?dú)猓?1%；稀有氣體；0.03%；0.03%．
（3）加熱時(shí)交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞是為了使裝置中的氧氣充分反應(yīng)．
故填：使裝置中的氧氣充分反應(yīng)．
由于氧氣約占空氣總體積的五分之一，因此消耗氧氣的體積為：30mL×20%=6mL，反應(yīng)后注射器內(nèi)氣體的體積為：30mL-6mL=24mL，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下表所示：

反應(yīng)前注射器內(nèi)氣體的體積	反應(yīng)后注射器內(nèi)氣體的體積	消耗掉的氧氣體積
30mL	24mL	6mL

比較A和B兩個(gè)裝置，B裝置的實(shí)驗(yàn)讀數(shù)更為準(zhǔn)確，這是因?yàn)楸苊饬巳紵�匙伸入集氣瓶過(guò)程中導(dǎo)致的氣體外逸．
故填：避免了燃燒匙伸入集氣瓶過(guò)程中導(dǎo)致的氣體外逸．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．