Question

【题目】小明用如图1装置测定空气中氧气的体积分数．请你结合实验完成下列各题：

（1）燃烧匙内放有红磷。该物质燃烧时的现象是________，反应的表达式为________。通过对________的实验现象进行分析，从而得出空气中氧气的含量的实验结论。

（2）由本实验还可以推知瓶内剩余气体的哪一性质？试写出其中一种________。

（3）若实验后发现测定出空气中氧气的体积分数小于，则可能的原因有哪些？（写2条）①________，②________。

（4）若将红磷换成木炭，该实验能否获得成功？理由是________。

（5）图2是小花对实验的改进装置：

小花用白磷代替红磷燃烧进行实验，（查阅资料：白磷的着火点是40℃）。实验的主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图2连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是________；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为________mL。

（6）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？_____（填写序号）

A.冷却集气瓶 B.液封导管末端以防气体逸出 C.缓冲集气瓶内气压的骤然升高

Answer 1

【答案】产生大量白烟，放出热量 红磷+氧气五氧化二磷 烧杯的水沿着导管进入集气瓶中约占瓶内空气体积的1/5 难溶于水或不能燃烧也不支持燃烧 红磷不足 装置漏气 不成功，因为木炭燃烧生成二氧化碳气体，瓶内气压没有明显变化，所以不成功 先下降后上升 70ml A,B,C

【解析】

（1）红磷和氧气反应生成五氧化二磷，现象为产生大量白烟，放出热量；该反应的文字表达式为红磷+氧气五氧化二磷；实验中消耗氧气的体积等于进入集气瓶中水的体积，故通过对烧杯的水沿着导管进入集气瓶中约占瓶内空气体积的1/5的实验现象进行分析，可得出空气中氧气的含量的实验结论；

（2）实验中剩余气体的性质为难溶于水或不能燃烧或不支持燃烧；

（3）实验后发现测定出空气中氧气的体积分数小于五分之一，则可能的原因有红磷不足，装置漏气，为冷却到室温就打开弹簧夹等；

（4）若将红磷换成木炭，燃烧产物为二氧化碳，反应前后集气瓶中压强几乎不变，故不能成功；

（5）白磷燃烧放热会导致空气膨胀，使水进入导管中，使液面下降，冷却后，集气瓶中压强减小，使水进入集气瓶中，导致液面上升，故瓶内水面的变化是先下降后上升；氧气占空气体积的五分之一，故进入集气瓶中水的体积=（150mL-50mL）×1/5=20mL，故最终集气瓶中水的体积=20mL+50mL=70mL；

（6）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到的作用有：冷却集气瓶，液封导管末端以防气体逸出，缓冲集气瓶内气压的骤然升高。