Question

【題目】下面是幾位同學(xué)測量空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的四個實(shí)驗(yàn)，請你參與他們的探究：（11分）

[實(shí)驗(yàn)一]小強(qiáng)采用A圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：在由兩個注射器組成的密閉系統(tǒng)中留有25mL空氣，給裝有細(xì)銅絲的玻璃管加熱，同時緩慢推拉兩個注射器活塞，至玻璃管內(nèi)的銅絲在較長時間內(nèi)無進(jìn)一步變化時停止加熱，待冷卻至室溫，將氣體全部推至一個注射器內(nèi)，觀察密閉系統(tǒng)內(nèi)空氣體積變化。

（1）在實(shí)驗(yàn)加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器活塞的目的是 。

[實(shí)驗(yàn)二]：小紅采用B圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)過程如下：

第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標(biāo)記．

第二步：用放大鏡點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷．

第三步：待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)水被吸入集氣瓶中，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的1/5．

請回答下列問題：

（1）集氣瓶中剩余的氣體主要是 ，根據(jù)實(shí)驗(yàn)推斷它的化學(xué)性質(zhì)有 。

（2）實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積小于總?cè)莘e的1/5 ，其原因可能是 。

（3）紅磷燃燒的現(xiàn)象是 ，其符號表達(dá)式為

[實(shí)驗(yàn)三]小華同學(xué)打算采用C圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：錐形瓶內(nèi)空氣體積為230mL，注射器中水的體積為50mL，該裝置氣密性良好。裝入藥品，按圖所示連接好儀器，夾緊彈簧夾。先將錐形瓶底部放入熱水中，白磷很快被引燃，然后將錐形瓶從熱水中取出。

請回答下列問題：

（1）在整個實(shí)驗(yàn)過程中，可觀察到氣球的變化是___________________。

（2）待白磷熄滅、錐形瓶冷卻到室溫后，打開彈簧夾，還可觀察到的現(xiàn)象是：①注射器中的水自動噴射出來，②當(dāng)注射器中的水還剩 mL時停止下流。

[實(shí)驗(yàn)四]小明用圖D裝置進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，燃燒、冷卻后打開止水夾，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70%．

（1）冷卻后打開止水夾，水能進(jìn)入集氣瓶的原因是 。

（2）若鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的 %,現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中還有 。

Answer 1

【答案】

實(shí)驗(yàn)一（1）使氧氣充分反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)二（1）氮?dú)猓�不能燃燒也不能支持燃燒�?/span>

（2）裝置的氣密性不好，紅磷不足或沒有等集氣瓶冷卻就打開止水夾；

（3）產(chǎn)生大量的白煙；P+O2P2O5；

[實(shí)驗(yàn)三] （1）先鼓后癟；（2）當(dāng)注射器中的水還剩 4 mL時停止下流。

[實(shí)驗(yàn)四]

（1）鎂條燃燒消耗氧氣，不生成氣體，冷卻后瓶中壓強(qiáng)減小，使水回流。

（2）21%，氮?dú)?/span>

【解析】

試題分析：實(shí)驗(yàn)一（1）實(shí)驗(yàn)一是通過銅和氧氣反應(yīng)導(dǎo)致注射器中的壓強(qiáng)變小，大氣壓強(qiáng)把注射器往里推斷，通過注射器的讀數(shù)變化來判斷氧氣的體積，在實(shí)驗(yàn)加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器活塞的目的是使氧氣充分反應(yīng)，否則會導(dǎo)致測定的氧氣的體積偏小；

實(shí)驗(yàn)二（1）空氣主要是由氮?dú)夂脱鯕饨M成的，氧氣約占空氣總體積的1／5，白磷燃燒消耗氧氣，故集氣瓶中剩余的氣體主要是氮?dú)�，氮�(dú)獠荒苋紵�也不能支持燃燒�?/span>

（2）裝置的氣密性不好，紅磷不足或沒有等集氣瓶冷卻就打開止水夾均會導(dǎo)致測定的氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏��；

（3）紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙，生成的是五氧化二磷：P+O2P2O5；

實(shí)驗(yàn)三（1）白磷燃燒放出熱量，消耗氧氣，故能看到的現(xiàn)象是氣球先變脹大后變癟；

（2）氧氣約占空氣總體積的1／5，錐形瓶內(nèi)空氣體積為230mL，那么氧氣的體積=230ml×1／5 =46ml，故注射器中水會有46ml進(jìn)入錐形瓶中，注射器中剩余水的體積=50ml-46ml=4ml；

實(shí)驗(yàn)四（1）鎂條燃燒消耗氧氣，生成的是氧化鎂，氧化鎂是固體，冷卻后瓶中壓強(qiáng)減小，使水回流；

（2）氧氣占空氣總體積的21%，故若鎂只與氧氣反應(yīng)，那么進(jìn)入集氣瓶中的水不超過21%；空氣中78%的是氮?dú)猓�現(xiàn)進(jìn)入水的體積為70%，可知空氣中氮?dú)獾暮�量一定減少了。