Question

10．下列是初中化學部分重要的實驗裝置．請按要求填空：

（1）寫出A中鐵絲在氧氣中燃燒的化學方程式3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；實驗現象是劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成一種黑色固體，集氣瓶中預先裝入少量的水目的是防止生成物熔化濺落下來炸裂集氣瓶．
（2）B中為了測定空氣中氧氣的含量，采用化學方法除去空氣中的氧氣，發生反應的化學方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；實驗時將集氣瓶容積五等分，并做好標記，點燃燃燒匙中紅磷，立即伸入瓶中并塞緊瓶塞，待燃燒停止并冷卻后，打開止水夾，發現進入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總容積的$\frac{1}{5}$．
①集氣瓶中剩余的氣體主要是氮氣，同時實驗說明該氣體具有的性質是化學性質穩定，難溶于水；
②若如果進入集氣瓶中國水不到總容積的$\frac{1}{5}$，原因可能是橡皮塞未塞緊、紅磷的量不足（寫出兩條即可）．
（3）C中將膠頭滴管中的稀鹽酸逐滴加入盛有大理石的試管中，觀察到的現象是有氣泡產生．反應前，在天平上稱量整套裝置既反應物的總質量為Wg，待反應停止后，再將整套裝置（包括殘余物）放到天平上稱量，質量為Wg；由此得出的結論是在化學反應中，參加反應前各物質的質量總和等于反應后生成各物質的質量總和．

Answer 1

分析 （1）根據鐵在氧氣中燃燒的實驗現象、注意事項等進行分析解答即可．
（2）根據紅磷燃燒生成五氧化二磷，進行分析解答．利用結合的組成成分結合實驗過程對剩余氣體的成分及性質進行分析判斷；
實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總容積的$\frac{1}{5}$，說明瓶內氣體減少量不足$\frac{1}{5}$，分析其原因主要為氧氣未完全消耗或是冷卻過程中空氣進入瓶中所導致的結果，據此對實驗進行分析；
（3）在化學反應中，參加反應前各物質的質量總和等于反應后生成各物質的質量總和；

解答 解：（1）鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，反應的化學方程式為：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．
鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成一種黑色固體．
為防止生成物熔化濺落下來炸裂集氣瓶，集氣瓶中預先加少量水或沙．
故答案為：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成一種黑色固體；防止生成物熔化濺落下來炸裂集氣瓶．
（2）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
①空氣主要成分有氧氣、氮氣以及少量二氧化碳和稀有氣體等，其中只有氧氣和磷反應，故集氣瓶中剩余的主要氣體是氮氣，若氮氣能燃燒或能支持燃燒，則最終剩余氣體不會是氮氣或剩余氮氣的體積會減小，而實驗完成后剩余紅磷而空氣中氮氣的量也沒有減少，說明紅磷不能在氮氣中繼續燃燒，可判斷氮氣不能支持燃燒也不能燃燒；氮氣能與水共存說明氮氣不易溶于水也不與水反應；
②若進入集氣瓶中水的體積不到總容積的$\frac{1}{5}$，如果實驗中因紅磷量不足而氧氣沒有完全消耗或因裝置漏氣而在冷卻過程中進入少量空氣或未冷卻至室溫而打開彈簧夾等，都可能出現進入集氣瓶中水的體積不到總容積的$\frac{1}{5}$的結果，即氧氣沒有耗盡或實驗完畢后有氣體進入裝置，故理由是：紅磷的量不足，不能耗盡氧氣，或裝置漏氣等．
故答案為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．①氮氣；化學性質穩定，難溶于水；
②橡皮塞未塞緊；紅磷的量不足．
（3）大理石的主要成分是碳酸鈣，鹽酸與碳酸鈣反應生成二氧化碳和水和氯化鈣，故觀察到有氣泡產生的現象；在化學反應中，參加反應前各物質的質量總和等于反應后生成各物質的質量總和；反應后質量不變應為Wg．
答案：有氣泡產生；W；在化學反應中，參加反應前各物質的質量總和等于反應后生成各物質的質量總和．

點評 本題難度不大，鐵在氧氣中燃燒的實驗現象、注意事項等即可正確解答本題．消耗瓶中氧氣的方法測量空氣的成分及含量是驗證空氣成分常用的方法，要想使驗證的結果更精確需注意一些實驗的細節，如：①紅磷要充足②裝置氣密性要好等關鍵點．