Question

【題目】小明用如圖1裝置測定空氣中氧氣的體積分數．請你結合實驗完成下列各題：

（1）燃燒匙內放有紅磷。該物質燃燒時的現象是________，反應的表達式為________。通過對________的實驗現象進行分析，從而得出空氣中氧氣的含量的實驗結論。

（2）由本實驗還可以推知瓶內剩余氣體的哪一性質？試寫出其中一種________。

（3）若實驗后發現測定出空氣中氧氣的體積分數小于，則可能的原因有哪些？（寫2條）①________，②________。

（4）若將紅磷換成木炭，該實驗能否獲得成功？理由是________。

（5）圖2是小花對實驗的改進裝置：

小花用白磷代替紅磷燃燒進行實驗，（查閱資料：白磷的著火點是40℃）。實驗的主要操作是：在實際容積為150mL的集氣瓶里，先裝進50mL的水，再按圖2連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點燃。白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內水面的變化是________；若實驗非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為________mL。

（6）集氣瓶里預先裝進的50mL水，在實驗過程中起到哪些作用？_____（填寫序號）

A.冷卻集氣瓶 B.液封導管末端以防氣體逸出 C.緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高

Answer 1

【答案】產生大量白煙，放出熱量 紅磷+氧氣五氧化二磷 燒杯的水沿著導管進入集氣瓶中約占瓶內空氣體積的1/5 難溶于水或不能燃燒也不支持燃燒 紅磷不足 裝置漏氣 不成功，因為木炭燃燒生成二氧化碳氣體，瓶內氣壓沒有明顯變化，所以不成功 先下降后上升 70ml A,B,C

【解析】

（1）紅磷和氧氣反應生成五氧化二磷，現象為產生大量白煙，放出熱量；該反應的文字表達式為紅磷+氧氣五氧化二磷；實驗中消耗氧氣的體積等于進入集氣瓶中水的體積，故通過對燒杯的水沿著導管進入集氣瓶中約占瓶內空氣體積的1/5的實驗現象進行分析，可得出空氣中氧氣的含量的實驗結論；

（2）實驗中剩余氣體的性質為難溶于水或不能燃燒或不支持燃燒；

（3）實驗后發現測定出空氣中氧氣的體積分數小于五分之一，則可能的原因有紅磷不足，裝置漏氣，為冷卻到室溫就打開彈簧夾等；

（4）若將紅磷換成木炭，燃燒產物為二氧化碳，反應前后集氣瓶中壓強幾乎不變，故不能成功；

（5）白磷燃燒放熱會導致空氣膨脹，使水進入導管中，使液面下降，冷卻后，集氣瓶中壓強減小，使水進入集氣瓶中，導致液面上升，故瓶內水面的變化是先下降后上升；氧氣占空氣體積的五分之一，故進入集氣瓶中水的體積=（150mL-50mL）×1/5=20mL，故最終集氣瓶中水的體積=20mL+50mL=70mL；

（6）集氣瓶里預先裝進的50mL水，在實驗過程中起到的作用有：冷卻集氣瓶，液封導管末端以防氣體逸出，緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高。