Question

13．某�；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了“空氣中氧氣含量測定”的基礎(chǔ)上，改進了教材中的實驗，設(shè)計出了如圖所示的實驗裝置．實驗步驟如下：
①如圖所示，連接儀器，檢查裝置的氣密性．發(fā)現(xiàn)裝置的氣密性良好．
②在集氣瓶里裝進適量a體積的水，燃燒匙里放一塊白磷（白磷燃燒所需要的最低溫度是40℃），并在酒精燈上把玻璃棒下端加熱，按圖示裝置把集氣瓶中的空氣密封起來，把長導(dǎo)管的另一端放入盛有足量水的燒杯中．（注：集氣瓶內(nèi)的長導(dǎo)管已伸到了瓶底）
③用力把預(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，產(chǎn)生大量白煙，同時放出大量的熱．（注：白磷與紅磷燃燒的產(chǎn)物相同）
④待白磷燃燒熄滅后，稍加振蕩，白煙消失．
⑤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．
⑥根據(jù)a、b、c三個數(shù)據(jù)，計算出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．
根據(jù)以上信息，回答下列問題．
（1）集氣瓶中白磷燃燒的化學(xué)方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）在白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中，集氣瓶內(nèi)水面的變化情況是先下降后上升．
（3）若實驗非常成功，當(dāng)c為500ml，a=100ml，則b=180ml．
（4）組內(nèi)成員小張對“實驗前集氣瓶里要裝進適量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；其二則主要是形成液封，防止實驗過程中集氣瓶內(nèi)的氣體從長導(dǎo)管中向外逸散而影響實驗結(jié)果．

Answer 1

分析 根據(jù)白磷燃燒時瓶內(nèi)氣體體積的變化情況進行解釋：白磷燃燒時會放出大量的熱，集氣瓶內(nèi)空氣受熱體積膨脹，氣壓增大，使集氣瓶內(nèi)的水沿玻璃管流入燒杯內(nèi)；燃燒停止后，溫度下降，瓶內(nèi)氣壓減小，燒杯中的水就會沿著玻璃管再流入集氣瓶內(nèi)；根據(jù)空氣中氧氣的含量與白磷燃燒只消耗氧氣的性質(zhì)進行分析；圍繞“白磷燃燒時集氣瓶內(nèi)壓力增大過度，會使集氣瓶中氣體受熱膨脹而逸出”這一因素進行分析；根據(jù)集氣瓶內(nèi)氣壓的變化情況進行判斷．

解答 解：（1）白磷燃燒生成了五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式是4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）白磷燃燒時會放出大量的熱，集氣瓶內(nèi)空氣受熱體積膨脹，氣壓增大，使集氣瓶內(nèi)的水沿玻璃管流入燒杯內(nèi)；燃燒停止后，溫度下降，瓶內(nèi)氣壓減小，燒杯中的水就會沿著玻璃管再流入集氣瓶內(nèi)；故答案為：先下降后上升；
（3）根據(jù)a、b、c三個數(shù)據(jù)，計算出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，已知C=500ml，a=100ml，a上面的空氣五等分，則b=180mL；故填：180；
（4）其一是為了加快⑤步驟中集氣瓶的冷卻速度；其二則主要是：形成液封，防止實驗過程中集氣瓶內(nèi)的氣體從長導(dǎo)管中向外逸散而影響實驗結(jié)果；故答案為：形成液封，防止實驗過程中集氣瓶內(nèi)的氣體從長導(dǎo)管中向外逸散而影響實驗結(jié)果．

點評 本考點是測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，屬于實驗方法和過程的探究．空氣中氧氣含量的測定也是中考考查的一個熱點，重點考查實驗過程中看到的現(xiàn)象以及導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大或偏小的原因．這類探究實驗中要注意以下幾點：①裝置的嚴(yán)密性②所用藥品的量③生成物的狀態(tài)④讀數(shù)時要冷卻到原溫度等．要具體問題具體分析，根據(jù)設(shè)計的步驟中不同的現(xiàn)象去思考，從而得出正確的結(jié)論．本考點經(jīng)常出現(xiàn)在選擇題、填空題和實驗題中．