Question

【題目】如圖1是“空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)測(cè)定”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置．主要操作是：在實(shí)際容積為150mL的集氣瓶里，先裝進(jìn)50mL的水，再按圖1連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點(diǎn)燃．（白磷40℃即燃燒，燃燒產(chǎn)物與紅磷相同）

（1）白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶?jī)?nèi)水面的變化是 ；若實(shí)驗(yàn)成功，最終集氣瓶中水的體積約為 mL．

（2）該實(shí)驗(yàn)可推論出氮?dú)獾男再|(zhì)為 ．

（3）若將白磷換成炭粉，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊瘾@得成功？為什么？ ．

（4）集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的50mL水，在實(shí)驗(yàn)過程中起到哪些作用？（填寫序號(hào)）

A．加快集氣瓶?jī)?nèi)氣體冷卻 B．液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出 C．吸收五氧化二磷

（5）圖2是另一實(shí)驗(yàn)小組對(duì)測(cè)定空氣中氧氣含量實(shí)驗(yàn)的兩套裝置圖，請(qǐng)結(jié)合圖示回答有關(guān)問題．（已知銅和氧氣在加熱的條件下反應(yīng)生成氧化銅固體）

①根據(jù)下表提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成如表

硬質(zhì)玻璃管中空氣的體積	反應(yīng)前注射器中空氣體積	反應(yīng)后注射器中氣體體積	實(shí)驗(yàn)測(cè)得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)
25mL	15mL	9mL

②裝置一和裝置二中氣球的位置不同， （填“裝置一”或“裝置二”）更合理，理由是 ．

③若實(shí)驗(yàn)測(cè)得的結(jié)果偏小（氧氣的體積分?jǐn)?shù)小于21%），可能的原因有哪些？ （列舉兩條）．

Answer 1

【答案】（1）先下降，后上升；70mL

（2）氮?dú)獠荒芘c紅磷反應(yīng)，也不能溶于水或與水反應(yīng)；

（3）不能；因?yàn)樘既紵�產(chǎn)生氣體，使瓶中大氣壓不變；

（4）ABC；

（5）①15%；②裝置二；能讓空氣更易流通，全部通過銅粉，使氧氣與銅粉充分反應(yīng)；③銅粉的量不足；未待裝置完全冷卻至室溫就讀數(shù)．

【解析】

（1）白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)先增大，后又降低，因此瓶?jī)?nèi)水面的變化是先下降，后上升；由于空氣中氧氣約占空氣體積的五分之一，容積為150mL的集氣瓶里，先裝進(jìn)50mL的水，所以空氣體積是100mL，所以氧氣占著20mL，所以最后集氣瓶中水的體積約為50mL+20mL=70mL；

故答案為：先下降，后上升；70mL；

（2）水進(jìn)入瓶?jī)?nèi)占五分之一．說(shuō)明氮?dú)獠荒芘c紅磷反應(yīng)，也不能溶于水或與水反應(yīng)；

（3）炭粉盡管能與氧氣反應(yīng)，除去了瓶?jī)?nèi)的氧氣，但由于反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，因此瓶?jī)?nèi)的氣體沒有減少，氣壓不會(huì)減小，故實(shí)驗(yàn)不能測(cè)定出空氣中氧氣的含量．故答案為：不能；因?yàn)樘既紵�產(chǎn)生氣體，使瓶中大氣壓不變；

（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)過度增大，不至于使集氣瓶中氣體受熱膨脹而逸出．同時(shí)還可以加快集氣瓶冷卻，緩沖集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的驟然升高．故答案為：ABC．

（5）①注射器內(nèi)氣體減少的量就是氧氣的體積，則實(shí)驗(yàn)測(cè)得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為：×100%=15%；

②裝置二與裝置一裝置比較，裝置二中的氣球在玻璃管的后部，更易讓空氣流通，氧氣與銅能充分反應(yīng)；

③在測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)時(shí)，實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)測(cè)定氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于五分之一，可能的原因有：①銅粉的量可能不足，沒有將氧氣消耗盡；②裝置可能漏氣，；③實(shí)驗(yàn)中可能未冷卻至室溫就讀數(shù)等．