Question

【題目】（12分）氧氣是一種重要的物質，某化學興趣小組同學設計了多組實驗裝置測定空氣中氧氣的含量【常規測定】

如圖1所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒來測定的方法。

（1）用化學式表示紅磷燃燒的化學反應： ，屬于 （填“分解”或“化合”）反應。

（2）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積超過集氣瓶中原空氣總體積的1/5，你認為導致這一結果的原因可能是（寫一條） 。

（3）上面的實驗同時證明了氮氣的化學性質有 。（任寫一條）

【實驗改進】

小華同學經過思考，沒有使用止水夾，設計出了如圖所示的實驗裝置。

實驗過程：

①經檢查，裝置的氣密性良好；

②在集氣瓶里裝進a體積的水，燃燒匙里放一塊白磷（40℃時白磷即可燃燒），按圖示裝置連接儀器,然后在酒精燈上把玻璃棒下端加熱，玻璃棒的作用為 ；（注：集氣瓶內的長導管已接近瓶底）

③把預先加熱過的玻璃棒按下與白磷接觸，觀察到白磷立即著火燃燒，現象為 （注：白磷與紅磷燃燒的產物、現象均相同）；

④待集氣瓶完全冷卻至室溫，量出集氣瓶中水的體積是b，整個集氣瓶的體積是c。

從白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中，集氣瓶內水面的變化現象是___ _ __；

⑤根據a、b、c三個數據，計算出空氣中氧氣的體積分數。已知c=60mL，a=10mL，b=19mL，得出結論，氧氣的體積分數為 。

實驗反思：

①組內成員小張對“實驗前集氣瓶里要裝進a體積的水”非常不理解。咨詢了組長小明之后，他終于明白“a 體積的水”的作用，其一是為了加快⑤步驟中集氣瓶的冷卻速度；其二主要是________________ __。

②在上述實驗中，下列操作的實施和實驗現象的出現，會導致實驗最后產生的實際值小于理論值的是 。

A．裝置氣密性不好

B．實驗前集氣瓶里沒有裝a體積的水

C．集氣瓶沒有冷卻到室溫

D．用紅磷代替白磷（紅磷的著火點在240℃左右）

【實驗拓展】

小軍同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖2所示 ），你認為改進后的優點是： 。

Answer 1

【答案】（1）P+ O2 P2O5 化合 （2）止水夾未夾緊（或瓶塞塞得太慢等）（3）不可燃、不支持紅磷的燃燒、不與水反應等 ;實驗過程：②引燃白磷 ③白磷燃燒產生大量白煙 ④液面先下降再上升 ⑤18% 實驗反思：①形成液封，防止氣體受熱膨脹從導管逸出 ②AC ;實驗拓展：保護環境，防止大氣污染

【解析】

試題分析：（1）紅磷燃燒的符號表達式為：P+ O2 P2O5，屬于化合反應；（2）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積超過集氣瓶中原空氣總體積的1/5，導致這一結果的原因可能是止水夾未夾緊（或瓶塞塞得太慢等）（3）上面的實驗同時證明了氮氣的化學性質有不可燃、不支持紅磷的燃燒、不與水反應等；【實驗改進】按右圖示裝置連接儀器,然后在酒精燈上把玻璃棒下端加熱，玻璃棒的作用為引燃白磷，③把預先加熱過的玻璃棒按下與白磷接觸，觀察到白磷立即著火燃燒，現象為白磷燃燒產生大量白煙；④從白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中，集氣瓶內水面的變化現象是液面先下降再上升，⑤根據a、b、c三個數據，計算出空氣中氧氣的體積分數。已知c=60mL，a=10mL，b=19mL，得出結論，氧氣的體積分數為(19ml-10ml)÷(60ml-10ml)×100%=18%;實驗反思：① “a 體積的水”的作用，其一是為了加快⑤步驟中集氣瓶的冷卻速度；其二主要是形成液封，防止氣體受熱膨脹從導管逸出; ②操作的實施和實驗現象的出現，會導致實驗最后產生的實際值小于理論值的是A．裝置氣密性不好 ; C．集氣瓶沒有冷卻到室溫;【實驗拓展】小軍同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖2所示 ），你認為改進后的優點是：保護環境，防止大氣污染.