Question

【題目】如圖是“空氣中氧氣體積分數測定”實驗的改進裝置．主要操作是：在實際容積為的集氣瓶里，先裝進的水，再按圖連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點燃．（白磷即燃燒，燃燒產物與紅磷相同）

白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內水面的變化是________；若實驗成功，最終集氣瓶中水的體積約為________．

該實驗可推論出氮氣的性質為________．

若將白磷換成炭粉，該實驗能否獲得成功？為什么？________．

集氣瓶里預先裝進的水，在實驗過程中起到哪些作用？（填寫序號）

．加快集氣瓶內氣體冷卻．液封導氣管末端以防氣體逸出．吸收五氧化二磷

圖是另一實驗小組對測定空氣中氧氣含量實驗的兩套裝置圖，請結合圖示回答有關問題．（已知銅和氧氣在加熱的條件下反應生成氧化銅固體）

①根據下表提供的實驗數據，完成如表

硬質玻璃管中空氣的體積	反應前注射器中空氣體積	反應后注射器中氣體體積	實驗測得空氣中氧氣的體積分數
			__________

②裝置一和裝置二中氣球的位置不同，________（填“裝置一”或“裝置二”）更合理，理由是________．

③若實驗測得的結果偏小（氧氣的體積分數小于），可能的原因有哪些？________（列舉兩條）．

Answer 1

【答案】先下降，后上升70不能與紅磷反應，也不能溶于水或與水反應不能；因為碳燃燒產生氣體，使瓶中大氣壓不變ABC15%裝置二裝置二中的氣球在玻璃管的后部，更易讓空氣流通，氧氣與銅能充分反應

【解析】

(1)白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內的壓強先增大，后又降低，因此瓶內水面的變化是先下降，后上升；由于空氣中氧氣約占空氣體積的五分之一，容積為150mL的集氣瓶里，先裝進50mL的水，所以空氣體積是100mL，所以氧氣占著20mL，所以最后集氣瓶中水的體積約為50mL+20mL=70mL；

(2)水進入瓶內占五分之一，說明氮氣不能與紅磷反應，也不能溶于水或與水反應；

(3)炭粉盡管能與氧氣反應，除去了瓶內的氧氣，但由于反應生成了二氧化碳氣體，因此瓶內的氣體沒有減少，氣壓不會減小，故實驗不能測定出空氣中氧氣的含量；

(4)集氣瓶內預先裝入適量的水，使白磷燃燒時集氣瓶內氣壓不會過度增大，不至于使集氣瓶中氣體受熱膨脹而逸出，同時還可以加快集氣瓶冷卻，緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高，吸收產生的五氧化二磷；

(5)①注射器內氣體減少的量就是氧氣的體積，則實驗測得空氣中氧氣的體積分數為：×100%=15%；

②裝置二與裝置一裝置比較，裝置二中的氣球在玻璃管的后部，更易讓空氣流通，氧氣與銅能充分反應；

③在測定空氣中氧氣的體積分數時，實驗后發現測定氧氣的體積分數低于五分之一，可能的原因有：銅粉的量可能不足，沒有將氧氣消耗盡；裝置可能漏氣；實驗中可能未冷卻至室溫就讀數等。