Question

【題目】下面是測(cè)量空氣中氧氣體積含量的實(shí)驗(yàn)：

Ⅰ.實(shí)驗(yàn)小組按A裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，事先在集氣瓶中裝水的原因_____（任寫一點(diǎn)）；其所加氣球的作用是_____；在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可觀察到氣球的變化_____；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積超過(guò)總體積的1/5，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是_____

A 實(shí)驗(yàn)前未將橡膠管夾緊 B 實(shí)驗(yàn)前導(dǎo)管中未加滿水 C.紅磷過(guò)量

D .氧氣為消耗完 E .點(diǎn)燃的紅磷伸入集氣瓶速度過(guò)慢，使空氣膨脹逸出

Ⅱ.實(shí)驗(yàn)A測(cè)得結(jié)果不夠準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行反思。該小組通過(guò)查閱資料，選定白磷（與紅磷一樣是一種磷的單質(zhì)，燃燒產(chǎn)物也相同）在如圖B所示裝置中測(cè)量空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)并取得成功。

[查閱資料]白磷著火燃燒的溫度為40℃。

[提出問題]氧氣體積約占空氣總體積的多少？

[實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備]錐形瓶?jī)?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。

[實(shí)驗(yàn)探究]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。

[現(xiàn)象分析]

（1）將錐形瓶底部放入熱水中，目的是_____，足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說(shuō)明瓶?jī)?nèi)剩余氣體_____燃燒（填“支持”或“不支持”），瓶?jī)?nèi)剩余氣體_____的氮?dú)猓ㄌ?/span>“純凈”或“不純凈”）。

（2）寫出白磷在空氣中燃燒的符號(hào)表達(dá)式：_____。

（3）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(dòng)噴射出來(lái)，導(dǎo)致這個(gè)現(xiàn)象發(fā)生的原因是：_____；

②當(dāng)注射器中的水還剩約_____mL時(shí)停止下流，導(dǎo)致這個(gè)現(xiàn)象發(fā)生的原因是：_____。

（4）在實(shí)驗(yàn)室中白磷應(yīng)保存在_____，原因是_____

Answer 1

【答案】降低溫度或吸收五氧化二磷 緩沖作用 氣球先漲大后縮小 AE 提供溫度，引燃白磷 不支持 不純凈 P+O2P2O5 白磷燃燒耗盡了瓶中的氧氣，瓶?jī)?nèi)氧壓強(qiáng)減小 2.5mL 紅磷燃燒耗掉氧氣，耗掉多少毫升的氧氣，就有多少毫升的水來(lái)填充 水或者煤油中 水可以使白磷隔絕氧氣

【解析】

Ⅰ.實(shí)驗(yàn)小組按A裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，事先在集氣瓶中裝水的原因是為了降低溫度或吸收五氧化二磷。紅磷燃燒時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣壓增加，可能導(dǎo)致瓶塞被沖開，故加裝氣球可以起緩沖作用。紅磷燃燒，放出熱量，氣體受熱膨脹，內(nèi)壓增加，氣球漲大，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束溫度冷卻后，紅磷燃燒耗盡瓶中的氧氣，故氣壓降低，故氣球縮小。A 實(shí)驗(yàn)前未將橡膠管夾緊，瓶?jī)?nèi)溫度升高后，瓶中的氣體受熱膨脹，部分氣體外溢，故測(cè)量結(jié)果偏大，故正確； B 實(shí)驗(yàn)前導(dǎo)管中未加滿水，也會(huì)使測(cè)量結(jié)果偏小，故錯(cuò)誤； C.該實(shí)驗(yàn)要求紅磷必須過(guò)量，故錯(cuò)誤；D .氧氣未消耗完會(huì)使測(cè)量結(jié)果偏小，故錯(cuò)誤； E .點(diǎn)燃的紅磷伸入集氣瓶速度過(guò)慢，使空氣膨脹逸出，測(cè)量結(jié)果偏大，故正確。故選AE。

Ⅱ[現(xiàn)象分析]

（1）將錐形瓶底部放入熱水中，目的是提供溫度，引燃白磷。足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說(shuō)明瓶?jī)?nèi)剩余氣體不支持燃燒。剩余的氣體中主要是氮?dú)猓�還有其他的少量氣體，故不是純凈的氮?dú)狻?/span>

（2）白磷與空氣中的氧氣點(diǎn)燃反應(yīng)生成五氧化二磷，反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為：P+O2P2O5

（3）①白磷燃燒耗盡了瓶中的氧氣，瓶?jī)?nèi)氧壓強(qiáng)減小，故針筒中的水會(huì)自動(dòng)射出。

②空氣體積為230mL，其中氧氣的體積為230mL× =47.5mL，故針筒中的水剩余2.5mL。原因是紅磷燃燒耗掉氧氣，耗掉多少毫升的氧氣，就有多少毫升的水來(lái)填充。

（4）白磷應(yīng)該保存在水或者煤油中，因?yàn)樗�可以使白磷隔絕氧氣。