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。

（6）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。

（7）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70mlABC

【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，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；

（6）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=20 mL，故最終集氣瓶中水的體積=20 mL+50mL=70mL；

（7）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。故本題選ABC。