Question

17．同学们用同一套装置分别完成2个实验．
【资料】白磷的着火点为40℃．

实验	实验过程
实验1： 探究可燃物燃烧的条件	①如图1所示，注射器A中吸入20mL氧气，注射器B中吸入20mL 80℃的热水，在玻璃管中放一小块白磷 ②将注射器B中的热水迅速推入玻璃管内，白磷浸没水中 ③再将注射器A中的氧气推入玻璃管，使玻璃管中的热水全部进入注射器B，此时白磷开始燃烧
实验2： 测定空气中氧气的含量	①如图2所示，在玻璃管中放入足量白磷，两个注射器和玻璃管组成的密闭系统内共有60mL空气．加热装有白磷的玻璃管至白磷燃烧 ②交替推动两个注射器的活塞至燃着的白磷熄灭 ③当注射器活塞不再移动时，读取注射器活塞的数据

回答下列问题：
（1）实验1中能说明“可燃物燃烧需要温度达到着火点”的实验现象是①中白磷不燃烧，③中白磷燃烧．
（2）根据实验2回答：
ⅰ．玻璃管中发生反应的化学方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
ⅱ．步骤②的目的是使白磷与氧气充分接触．
ⅲ．步骤③中，当注射器活塞不再移动时，密闭系统内气体体积为48mL．
（3）检验该装置气密性的方法有多种．某同学采用如下方法检验：在注射器A和B中分别吸入20mL的空气，按图所示连接好玻璃管，…，说明装置气密性良好．请补全“…”包含的操作及现象：缓缓将注射器B中的空气由20 mL推至10 mL，此时注射器A中的空气由20 mL变为30 mL．

Answer 1

分析 （1）根据对照实验的变量分析．
（2）ⅰ．白磷在空气中燃烧时，磷与氧气反应生成五氧化二磷．
ⅱ．根据提高反应速率分析；
ⅲ．根据空气中氧气的含量分析．
（3）根据检查装置的气密性原理分析．

解答 解：（1）①中白磷不燃烧，因为温度未达到其着火点，③中白磷燃烧，说明可燃物燃烧需要温度达到着火点．
（2）ⅰ．白磷在空气中燃烧时，磷与氧气反应生成五氧化二磷．该反应的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
ⅱ．为了使注射器里的空气中的氧气能充分与铜丝反应，在实验加热过程中，可以交替缓慢推动两个注射器活塞；
ⅲ．氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$，减少的体积为60mL×$\frac{1}{5}$=12mL，密闭系统内气体体积为48mL．
（3）注射器A和B中分别吸入20mL的空气，按图所示连接好玻璃管，缓缓将注射器B中的空气由20 mL推至10 mL，此时注射器A中的空气由20 mL变为30 mL，说明装置气密性良好
故答案为：（1）①中白磷不燃烧，③中白磷燃烧；（2）i．4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．ii．使白磷与氧气充分接触（消耗氧气完全）；ⅲ． 48； （3）缓缓将注射器B中的空气由20 mL推至10 mL，此时注射器A中的空气由20 mL变为30 mL．

点评 测定空气中氧气体积分数的实验方案比较多，方法各异，但其原理是一致的，即利用可燃物在密闭容器内的空气中燃烧，耗尽其中的氧气，使容器内气体的减小或压强小于外界大气压，水或其他液体进入容器内的体积约为为氧气的体积，从而得出结论，但实验时，应注意：可燃物必须是过量的；装置的气密性必须好；燃烧完毕，必须要等装置冷却至室温等．