Question

某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了多組實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定空氣中氧氣的含量．

（1）甲同學(xué)設(shè)計(jì)圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)過程中觀察到燒杯中的水被倒吸入集氣瓶中，其原因是

 

．
（2）乙同學(xué)設(shè)計(jì)計(jì)出了如圖2的實(shí)驗(yàn)裝置．
實(shí)驗(yàn)過程：
①檢查裝置的氣密性，氣密性良好；
②在集氣瓶里裝進(jìn)適量a 體積的水，燃燒匙里放一塊白磷（40℃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?jī)?nèi)的長(zhǎng)導(dǎo)管已接近瓶底）
③把預(yù)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(xiàn)象為

 

、

 

，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

；（注：白磷與紅磷燃燒的產(chǎn)物、現(xiàn)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(gè)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?jī)?nèi)水面的變化情況是

 

；
⑤根據(jù)a、b、c三個(gè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．已知C=60ml，a=10ml，則b=

 

 ml，得出結(jié)論，氧氣的體積分?jǐn)?shù)為

 

．
實(shí)驗(yàn)反思：
①組內(nèi)成員小張對(duì)“實(shí)驗(yàn)前集氣瓶里要裝進(jìn)適量a體積的水”非常不理解．咨詢了組長(zhǎng)小明之后，他終于明白“a體積的水”的作用，其一是為了加快④步驟中集氣瓶的冷卻速度；其二則主要是

 

．
②在上述實(shí)驗(yàn)中，下列操作的實(shí)施和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的出現(xiàn)，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)最后產(chǎn)生的實(shí)際值大于理論值的是

 

．
A．裝置氣密性不好             B．實(shí)驗(yàn)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(diǎn)在240℃左右）

Answer 1

考點(diǎn)：空氣組成的測(cè)定

專題：空氣與水

分析：只有熟悉用紅磷測(cè)定空氣里氧氣含量的實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論和注意事項(xiàng)，然后對(duì)比用白磷代替紅磷時(shí)的異同點(diǎn)，對(duì)比用不同裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)，就可以得到本題的正確答案．
[實(shí)驗(yàn)過程]②受熱的玻璃棒能引燃白磷；
③根據(jù)白磷燃燒的現(xiàn)象、反應(yīng)完成填空；
④根據(jù)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)的變化，分析液面的變化；
⑤根據(jù)氧氣的含量計(jì)算；
[實(shí)驗(yàn)反思]①根據(jù)水能將長(zhǎng)導(dǎo)管的下端封住分析；
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)的操作對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響分析．

解答：解：
（1）用圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于紅磷燃燒消耗了集氣瓶中的氧氣，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，小于外界大氣壓，大氣壓將水沿著導(dǎo)管壓入集氣瓶中．
[實(shí)驗(yàn)過程]②玻璃棒下端是熱的，能引燃白磷，所以，玻璃棒的作用為點(diǎn)燃白磷；
③白磷燃燒的現(xiàn)象為：放熱，生成大量白煙，反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式是：4P+5O₂

點(diǎn)燃  .

2P₂O₅；
④由于白磷燃燒時(shí)能放出大量的熱，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大，水被壓出，液面下降；又由于白磷燃燒消耗了氧氣，當(dāng)溫度完全冷卻至室溫時(shí)，壓強(qiáng)減小，燒杯中的水倒吸入瓶中，液面升高．所以，實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是：先降后升．
⑤氧氣的體積分?jǐn)?shù)為：

15ml-10ml

60ml-10ml

×100%=10%；
[實(shí)驗(yàn)反思]①集氣瓶里的水一方面起到冷卻作用，另一方面能將長(zhǎng)導(dǎo)管的下端封住，防止氣體溢出；
②A、裝置氣密性不好，容易漏氣，實(shí)驗(yàn)最后產(chǎn)生的實(shí)際值會(huì)小于理論值；
B、實(shí)驗(yàn)前集氣瓶里沒有裝a體積的水，會(huì)使瓶?jī)?nèi)的氣體溢出，實(shí)驗(yàn)最后產(chǎn)生的實(shí)際值會(huì)大于理論值；
C、集氣瓶沒有冷卻到室溫，實(shí)驗(yàn)最后產(chǎn)生的實(shí)際值會(huì)小于理論值；
D、用紅磷代替白磷，不易被點(diǎn)燃，不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果．
故答案為：
（1）紅磷燃燒消耗了集氣瓶中的氧氣，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，小于外界大氣壓，大氣壓將水沿著導(dǎo)管壓入集氣瓶中
[實(shí)驗(yàn)過程]②點(diǎn)燃白磷；③放熱，生成大量白煙，4P+5O₂

點(diǎn)燃  .

2P₂O₅；④先降后升；⑤10%．
[實(shí)驗(yàn)反思]①使長(zhǎng)導(dǎo)管形成液封；②B．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查用紅磷、硫測(cè)定空氣里氧氣含量的實(shí)驗(yàn)及相關(guān)的知識(shí)，難度稍大．