Question

某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究：
【集体设计】化学兴趣小组的同学经过研究讨论后，采用燃烧方法除去氧气后，测定剩余气体的体积．但首先需要解决两个实际问题：
（1）要能确保消耗其中的氧气，使气体的体积减小，选择什么样的药品就显得很重要．他们应该选择下列物质中的（填编号）______．
A．蜡烛　　　　　 B．红磷　　　　　 C．硫粉　　　　　D．木炭
（2）药品的取用量也有相应要求．你认为取用量应达到什么要求？______．
【设计实验】第一小组同学共同设计了如图的A、B两套装置．
（3）你认为合理的是（填编号）______．

（4）为了确保实验的成功，在装药品之前应该先检查______．
（5）集气瓶中所选择物质燃烧反应的反应表达式是______．
【改进实验】第二小组同学查阅资料得知：白磷不溶于水，露置在空气中容易发生缓慢氧化而引起自燃，而燃烧产生的五氧化二磷会刺激人的呼吸道．于是他们将试管的容积分成五等份，做好标记（如图C）．在试管中加入一小块（足量）白磷，迅速用橡皮塞塞紧试管口，将试管放入热水中，使白磷燃烧．待白磷熄灭并冷却到室温后，再将试管倒立于盛有水的水槽中，并在水中将橡皮塞取下．
（6）此装置的优点是（任写两点）
①______；②______．
（7）小组A同学用镊子从容器中取出白磷后，准备在滤纸上切割时，B同学立刻阻止了他，指出他的操作不正确，请分析原因______．

Answer 1

解：（1）蜡烛、硫粉、木炭燃烧都有气体生成，不符合选用药品的特征；红磷在空气中燃烧也与氧气反应且生成固体五氧化二磷，符合选用特征；
故答案为：B；
（2）通常加入过量的药品，确保瓶内氧气完全消耗；
（3）实验A和B的区别在于红磷的位置，而这一点与氧气的密度有关，由于氧气的密度大于空气，所以红磷在稍微低的位置更利于反应的进行，也更利于氧气的消耗，所以实验设计A更合理．
（4）为了确保实验的成功，在装药品之前应该 检查装置的气密性，装置漏气会使结果不准确．
（5）磷燃烧产生五氧化二磷，化学反应式为：4P+5O₂2P₂O₅
（6）而实验C是在装置内引燃白磷，这样白磷不会在装置外的空气中燃烧，也就是白磷燃烧的产物有毒的五氧化二磷不会散失到空气造成环境污染，也节约了药品，即C装置的优点是：环保．同时也利于实验的结果的准确；
（7）白磷的着火点低，在空气中缓慢氧气能引起自燃，故不能在滤纸上切割白磷．
故答案为：
（1）B；
（2）红磷过量
（3）A
（4）装置气密性
（5）4P+5O₂2P₂O₅
（6）防止产生的五氧化二磷被吸入至呼吸道；测定结果更加精确
（无需点燃操作等，合理结果皆可）
（7）防止白磷在空气中切割时引起自燃，造成实验危险．
分析：（1）蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，红磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，硫粉燃烧生成刺激性气味的气体二氧化硫，木炭燃烧生成二氧化碳．
（2）为保证耗尽瓶内氧气，要加入足够的药品，一般加入过量的药品；
（3）同样都是红磷，放在不同的位置会对应不同的实验结果，由于氧气相对密度较大，因此让红磷在较低的位置能够更有效消耗装置内的氧气．
（4）实验之前先检查装置的气密性．
（5）根据反应物和生成物写出化学方程式
（6）红磷燃烧产生大量五氧化二磷固体小颗粒会逸散到空气中污染空气，实验过程中要打开橡皮塞伸入红磷，会使瓶内气体逸出，造成误差，实验C装置的改进避免了以上两点．
（7）根据白磷的着火点低的性质解答．
点评：明确空气中氧气含量测定实验药品的选择，实验步骤、误差分析、原理等是解答本题关健．