Question

【題目】某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了“空氣中氧氣含量測(cè)定”的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了教材中的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(lái)，把長(zhǎng)導(dǎo)管的另一端放入盛有足量水的燒杯中．（注：集氣瓶?jī)?nèi)的長(zhǎng)導(dǎo)管已伸到了瓶底）

③用力把預(yù)先加熱過(guò)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(shí)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(gè)集氣瓶的體積是c．

⑥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)．根據(jù)以上信息，回答下列問(wèn)題．

（1）集氣瓶中白磷燃燒的化學(xué)式表達(dá)式

（2）在白磷開(kāi)始燃燒到最后熄滅的過(guò)程中，集氣瓶?jī)?nèi)水面的變化情況是

（3）若實(shí)驗(yàn)非常成功，當(dāng)c為500mL，a=100mL，則b=

（4）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⑤步驟中集氣瓶的冷卻速度；其二則主要是

（5）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(méi)有裝a體積的水

C、集氣瓶沒(méi)有冷卻到室溫

D、用紅磷代替白磷（紅磷燃燒所需要的最低溫度在240℃左右）

Answer 1

【答案】（1）；

（2）先下降后上升(只答上升不給分)；

（3）180ml；

（4）將導(dǎo)管下端液封，防止熱氣體膨脹逸出；

（5）B.

【解析】

試題分析：（1）白磷燃燒會(huì)生成五氧化二磷，反應(yīng)條件是“點(diǎn)燃”化學(xué)式表達(dá)式為：；

（2）白磷燃燒時(shí)會(huì)放出大量的熱，集氣瓶?jī)?nèi)空氣受熱體積膨脹，氣壓增大，使集氣瓶?jī)?nèi)的水沿玻璃管流入燒杯內(nèi)；燃燒停止后，溫度下降，瓶?jī)?nèi)氣壓減小，燒杯中的水就會(huì)沿著玻璃管再流入集氣瓶?jī)?nèi)，集氣瓶?jī)?nèi)水面的變化情況是：先下降后上升；

（3）白磷燃燒只消耗空氣中的氧氣，集氣瓶?jī)?nèi)空氣為500-100=400（mL），由于氧氣約占空氣總體積的1/5，所以消耗掉氧氣的體積為80mL，則燒杯中的水會(huì)進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)約80mL，所以集氣瓶?jī)?nèi)水的總體積為100+80=180mL；

（4）集氣瓶?jī)?nèi)預(yù)先裝入適量的水，使白磷燃燒時(shí)集氣瓶?jī)?nèi)氣壓不會(huì)過(guò)度增大，不至于使集氣瓶中氣體受熱膨脹而逸出；

（5）“裝置氣密性不好”與“集氣瓶沒(méi)有冷卻到室溫”都會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)水的體積減少，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)最后產(chǎn)生的實(shí)際值小于理論值；用紅磷代替白磷后生成物仍然是只有五氧化二磷生成，所以不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；如果實(shí)驗(yàn)前集氣瓶里沒(méi)有裝a體積的水，會(huì)使集氣瓶中氣體受熱膨脹而逸出，從而導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)氣壓減小幅度過(guò)大，使進(jìn)入水的體積變大，所以實(shí)驗(yàn)最后產(chǎn)生的實(shí)際值大于理論值．